Questões Militares de Física - Plano Inclinado e Atrito

Em um parque aquático, um menino encontra-se sentado sobre uma prancha e desce uma rampa plana inclinada que termina em uma piscina no ponto B, conforme figura abaixo. O conjunto menino-prancha possui massa de 60 kg, e parte do repouso do ponto A da rampa. O coeficiente de atrito cinético entre a prancha e a rampa vale 0,25 e β é o ângulo entre a horizontal e o plano da rampa. Desprezando a resistência do ar, a variação da quantidade de movimento do conjunto menino-prancha entre os pontos A e B é de

Dados:
intensidade da aceleração da gravidade g=10 m/s²
considere o conjunto menino-prancha uma partícula
cos β = 0,8
sen β = 0,6

                        

Um bloco, de massa 2 kg, desliza sobre um plano inclinado, conforme a figura seguinte.



O gráfico v x t abaixo representa a velocidade desse bloco em função do tempo, durante sua subida, desde o ponto A até o ponto B.



Considere a existência de atrito entre o bloco e o plano inclinado e despreze quaisquer outras formas de resistência ao movimento. Sabendo que o bloco retorna ao ponto A, a velocidade com que ele passa por esse ponto, na descida, em m/s, vale

Uma prancha de madeira tem 5 metros de comprimento e está apoiada numa parede, que está a 4 metros do início da prancha, como pode ser observado na figura. Nessa situação um bloco B, em repouso, de massa igual a 5 kg, produz num fio inextensível preso a parede uma tração de ________ N. Dados: Admita a aceleração da gravidade no local igual a 10

O atrito é um fenômeno que se manifesta sempre que existe a tendência de movimento entre superfícies em contato. Esse atrito pode ser do tipo estático, cujo coeficiente é µ_e ou do tipo dinâmico, cujo coeficiente é µ_k. (µ_e > µ_k).

Como sabemos, a força de atrito se opõe sempre a qualquer tendência de movimento e é calculada por F_at = µN, onde N é a reação normal.

Pensando sobre o assunto, um professor propôs a seu aluno que explicasse o seguinte desafio: “Um caixote de massa 4,00 Kg, está apoiado sobre uma superfície plana, horizontal, cujos coeficientes de atrito valem, respectivamente, µe = 0,40 e µk = 0,25, numa região onde g = 10 m/s2.

Caso esse caixote seja empurrado para frente com uma força de intensidade 12,0 N, paralela ao plano, sofrerá uma força de atrito de intensidade 16,0 N em sentido oposto à tendência de movimento, implicando uma resultante, também paralela ao plano, de intensidade 4,0 N, em sentido oposto ao empurrão. Em suma: o caixote será empurrado em um sentido, mas entrará em movimento no sentido oposto.” Em sua explicação sobre o erro existente no desafio proposto, o aluno elaborou um gráfico que apresenta o real comportamento da força de atrito, em função da força aplicada ao corpo. Assinale, entre os gráficos abaixo, aquele que apresenta a explicação correta do fenômeno.