Questões Militares Comentadas sobre plano inclinado e atrito em física

Uma esfera, de dimensões desprezíveis, sob ação de um campo gravitacional constante, está inicialmente equilibrada na vertical por uma mola. A mola é ideal e se encontra com uma deformação x, conforme ilustrado na figura 1.

O sistema esfera-mola é posto, em seguida, a deslizar sobre uma superfície horizontal, com velocidade constante, conforme indicado na figura 2. Nessa situação, quando o ângulo de inclinação da mola é θ , em relação à horizontal, sua deformação é y.

Nessas condições, o coeficiente de atrito cinético entre a esfera e a superfície horizontal vale

Em alguns parques de diversão há um brinquedo em que as pessoas se surpreendem ao ver um bloco aparentemente subir uma rampa que está no piso de uma casa sem a aplicação de uma força. O que as pessoas não percebem é que o piso dessa casa está sobre um outro plano inclinado que faz com que o bloco, na verdade, esteja descendo a rampa em relação a horizontal terrestre. Na figura a seguir, está representada uma rampa com uma inclinação α em relação ao piso da casa e uma pessoa observando o bloco (B) “subindo” a rampa (desloca-se da posição A para a posição C).

Dados:

1) a pessoa, a rampa, o plano inclinado e a casa estão todos em repouso entre si e em relação a horizontal terrestre.

2) considere P = peso do bloco.

3) desconsidere qualquer atrito.

Nessas condições, a expressão da força responsável por mover esse bloco a partir do repouso, para quaisquer valores de θ e α que fazem funcionar corretamente o brinquedo, é dada por

Assinale a alternativa que representa corretamente a função da posição (x) em relação ao tempo (t) de um bloco lançado para baixo a partir da posição inicial (x₀) com módulo da velocidade inicial (v₀) ao longo do plano inclinado representado a seguir.

OBSERVAÇÕES:

1) desconsiderar qualquer atrito;

2) considerar o sistema de referência (x) com a posição zero (0) no ponto mais baixo do plano inclinado;

3) admitir a orientação do eixo “x” positiva ao subir a rampa; e

4) g é o módulo da aceleração da gravidade.

Um bloco A de massa 100 kg sobe, em movimento retilíneo uniforme, um plano inclinado que forma um ângulo de 37° com a superfície horizontal. O bloco é puxado por um sistema de roldanas móveis e cordas, todas ideais, e coplanares. O sistema mantém as cordas paralelas ao plano inclinado enquanto é aplicada a força de intensidade F na extremidade livre da corda, conforme o desenho abaixo.

      Todas as cordas possuem uma de suas extremidades fixadas em um poste que permanece imóvel quando as cordas são tracionadas.

      Sabendo que o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco A e o plano inclinado é de 0,50, a intensidade da força  é

Dados: sen 37° = 0,60 e cos 37° = 0,80

Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s². 

                        

Em um depósito, uma pessoa puxa um carrinho com sacas de milho, conforme mostra a figura a seguir.

Considerando que a massa do carrinho, quando vazio, vale 20 kg, que o coeficiente de atrito entre as rodas do carrinho e o solo vale 0,2 e que, durante o deslocamento, a velocidade foi constante, pode-se afirmar que a força exercida pela pessoa foi de

Um bloco de massa m = 5 Kg desliza pelo plano inclinado, mostrado na figura abaixo, com velocidade constante de 2 m/s. Calcule, em Newtons, a força resultante sobre o bloco entre os pontos A e B.

Um pequeno bloco de massa m desliza sobre a superfície plana de uma rampa inclinada de um ângulo θ em relação à superfície horizontal. O bloco desce a rampa segundo a direção de maior declive em movimento retilíneo com uma aceleração constante de módulo igual a gsenθ, sendo g o módulo da aceleração da gravidade, como indica a figura (a).

Dentre os segmentos de reta orientados mostrados na figura (b), o único que pode representar corretamente a força resultante exercida sobre o bloco é o segmento

Analise a figura abaixo.

Na figura acima, tem-se um bloco de massa m que encontra-se sobre um plano inclinado sem atrito. Esse bloco está ligado à parte superior do plano por um fio ideal. Sendo assim, assinale a opção que pode representar a variação do módulo das três forças que atuam sobre o bloco em função do ângulo de inclinação θ.

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um bloco de massa 7,0kg sob uma superfície horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e a superfície são, respectivamente, 0,5 e 0,4. O bloco está submetido a ação de duas forças de mesmo módulo, F=80N, mutuamente ortogonais. Se o ângulo θ vale 60°, então, pode-se afirmar que o bloco

Dado: g = 10 m/s²

Três pêndulos simples 1, 2 e 3 que oscilam em MHS possuem massas respectivamente iguais a m, 2m e 3m são mostrados na figura abaixo. 

            

Os fios que sustentam as massas são ideais, inextensíveis e possuem comprimento respectivamente L₁, L₂ e L₃ .

Para cada um dos pêndulos registrou-se a posição (x), em metro, em função do tempo (t), em segundo, e os gráficos desses registros são apresentados nas figuras 1, 2 e 3 abaixo.  

                 

Considerando a inexistência de atritos e que a aceleração da gravidade seja g = π² m / s² , é correto afirmar que  

Um bloco é lançado com velocidade v_o no ponto P paralelamente a uma rampa, conforme a figura. Ao escorregar sobre a rampa, esse bloco para na metade dela, devido à ação do atrito.  

                       

Tratando o bloco como partícula e considerando o coeficiente de atrito entre a superfície do bloco e da rampa, constante ao longo de toda descida, a velocidade de lançamento para que este bloco pudesse chegar ao final da rampa deveria ser, no mínimo,  

Um plano inclinado forma um ângulo de 60º com a horizontal. Ao longo deste plano é lançado um bloco de massa 2 kg com velocidade inicial v_0, como indicado na figura. Qual a força de atrito, em N, que atua sobre o bloco para fazê-lo parar? (Considere o coeficiente de atrito dinâmico igual a 0,2)

Na Figura 1, o corpo A, constituído de gelo, possui massa m e é solto em uma rampa a uma altura h. Enquanto desliza pela rampa, ele derrete e alcança o plano horizontal com metade da energia mecânica e metade da massa iniciais. Após atingir o plano horizontal, o corpo A se choca, no instante 4T, com o corpo B, de massa m, que foi retirado do repouso através da aplicação da força f(t), cujo gráfico é exibido na Figura 2.

Para que os corpos parem no momento do choque, F deve ser dado por  

Dado:

• aceleração da gravidade: g.

Observações:

• o choque entre os corpos é perfeitamente inelástico;

• o corpo não perde massa ao longo de seu movimento no plano horizontal.  

                                  

Um corpo de carga positiva, inicialmente em repouso sobre uma rampa plana isolante com atrito, está apoiado em uma mola, comprimindo-a. Após ser liberado, o corpo entra em movimento e atravessa uma região do espaço com diferença de potencial V, sendo acelerado. Para que o corpo chegue ao final da rampa com velocidade nula, a distância d indicada na figura é  

Dados:

• deformação inicial da mola comprimida: x;

• massa do corpo: m;

• carga do corpo: + Q;

• aceleração da gravidade: g;

• coeficiente de atrito dinâmico entre o corpo e a rampa: µ;

• ângulo de inclinação da rampa: θ;

• constante elástica da mola: K. 

Considerações:  

• despreze os efeitos de borda;

• a carga do corpo permanece constante ao longo da trajetória.  

Analise a figura abaixo. 

                          

A figura acima mostra um bloco de massa 0,3kg que está preso à superfície de um cone que forma um ângulo θ=30°com seu eixo central 00', fixo em relação ao sistema de eixos xyz. O cone gira com velocidade angular ω=10rad/s em relação ao eixo 00'. Sabendo que o bloco está a uma distância d=20cm do vértice do cone, o módulo da força resultante sobre o bloco, medido pelo referencial fixo xyz,em newtons, é 

Os blocos A e B da figura pesam 1,00 kN, e estão ligados por um fio ideal que passa por uma polia sem massa e sem atrito. O coeficiente de atrito estático entre os blocos e os planos é 0,60. Os dois blocos estão inicialmente em repouso. Se o bloco B está na iminência de movimento, o valor da força de atrito, em newtons, entre o bloco A e o plano, é