Questões de Vestibular de Física - Plano Inclinado e Atrito

Uma pessoa precisa deslocar uma caixa de madeira sobre um piso horizontal, ao longo de uma distância de 8,0 m em linha reta. A caixa possui um equipamento em seu interior, de modo que sua massa total é de 80 kg. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre a madeira e o piso valem μe = 0,48 e μc = 0,40, respectivamente. Se a pessoa aplica na caixa uma força horizontal constante de 400 N ao longo de todo o percurso, calcule a velocidade máxima atingida pela caixa. Dado: aceleração da gravidade g = 10,0 m/s² .

Em um experimento, dois blocos conectados por um fio são filmados descendo o plano inclinado da figura a seguir, com aceleração ao longo do plano e no sentido descendente. Os blocos 1 e 2 têm massas m₁ = 1,0 kg e m₂ = 2,0 kg, respectivamente. O valor do módulo da aceleração, obtido através do filme, é a = 1,0 m/s² . Sabe-se que há uma força de módulo F, aplicada no bloco 2, com direção paralela ao plano e sentido ascendente. O fio é mantido tensionado durante todo o experimento. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , sen(θ) = 0,80, cos(θ) = 0,60, e desprezando quaisquer atritos, calcule F.

Um borracheiro põe uma barra de madeira, usada no trabalho, em cima de um pneu fixo que está sendo consertado, como mostra figura. A barra rígida em contato com a borracha permanece em equilíbrio e na iminência de queda, sendo mantida por meio da força de atrito existente no ponto de contato com o pneu. Determine o coeficiente de atrito estático entre a madeira da barra e a borracha do pneu.

A resolução de problemas literais e problemas abertos em Física é uma abordagem que pode promover um melhor aprofundamento e entendimento do formalismo matemático para representação de fenômenos da natureza. Por exemplo, os autores Luiz Peduzzi e Sônia Peduzzi (1999) pesquisadores da Universidade Federal de Santa Catarina sugerem esta estratégia. Em um de seus exemplos propostos dizem que um corpo de massa m sobe um plano inclinado que tem um ângulo θ com uma certa aceleração a e que este corpo é empurrado por uma força paralela à base do plano (como mostra a figura). Determine a expressão da intensidade desta força, em seguida, marque a alternativa incorreta (é dado que o coeficiente de atrito cinético é µ e a aceleração da gravidade é g).

No esquema mostrado na figura ao lado o caixote A , com 15N de peso, está posto em cima do suporte de aço B com 30N de peso. Uma parede impede que o caixote recue à esquerda além da posição indicada na figura. O suporte B possui formato de cunha triangular cujo ângulo α = 30º também é idêntico ao ângulo de inclinação do plano inclinado sob esses corpos. Determine que módulo da força horizontal  que mantém o sistema em equilíbrio estático. Desconsidere os efeitos do atrito.