Plano inclinado com atrito

Metadata

• CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
• AREA: Física
• DISCIPLINA: Mecânica e ondas
• ANO: 1
• LINGUA: pt
• AUTOR: Ana Mourão
• MATERIA PRINCIPAL: Dinâmica do Ponto Material
• DESCRICAO: Plano Inclinado com Atrito
• DIFICULDADE: **
• TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 600 [s]
• TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 1200 [s]
• PALAVRAS CHAVE: Plano, Inclinado, Atrito, Cinético

Plano Inclinado.

Um corpo de massa $m=600 g$ encontra-se numa plataforma com 2 metros de comprimento ($L=2$ m) e cujo ângulo de inclinação com a horizontal pode variar. Sabe-se que quando o corpo desliza ao longo da plataforma está sujeito a uma força de atrito constante e contrária à velocidade. Considere a situação em que o corpo é largado da parte superior da plataforma com velocidade inicial aproximadamente nula e o ângulo de inclinação é $\alpha=30^{\rm o}$. Nesta situação o corpo demora 3 segundos a percorrer a distância $L=2\,m$.

• Represente esquematicamente as forças que actuam no corpo e escreva a equação de Newton para o movimento do corpo ao longo do plano inclinado.

Respostas

Verde -> Força de atrito , Azul -> Reacção normal , Vermelho -> Peso.

• $ma = mg \sin{\alpha} - F_a$

• Determine, na situação indicada, qual a aceleração do corpo no movimento ao longo do plano inclinado.

Respostas

• $a \simeq 0.44 \, m.s^{-2}$

• Calcule o valor da força de atrito.

Respostas

• $F_a \simeq 2.73 \, N$

• Com que velocidade o corpo chega ao fim do plano inclinado?

Respostas

• $v_f \simeq 1.33 \, m.s^{-1}$

• Qual a energia dissipada por atrito?

Respostas

• $E_d \simeq 5.47\, J$