Logo Passei Direto
Buscar

Ferramentas de estudo

Questões resolvidas

Um bloco de massa m é colocado em um plano inclinado sem atrito com um ângulo de inclinação θ em relação à horizontal. Qual é a aceleração do bloco ao descer o plano inclinado?
a) g · sin(θ)
b) g · cos(θ)
c) g/m
d) g · tan(θ)

Uma esfera maciça de raio R está rolando sem escorregar em um plano inclinado com um ângulo de 30° em relação à horizontal. Qual é a aceleração linear da esfera enquanto desce o plano?

Material
páginas com resultados encontrados.
páginas com resultados encontrados.
left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar esse material. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Questões resolvidas

Um bloco de massa m é colocado em um plano inclinado sem atrito com um ângulo de inclinação θ em relação à horizontal. Qual é a aceleração do bloco ao descer o plano inclinado?
a) g · sin(θ)
b) g · cos(θ)
c) g/m
d) g · tan(θ)

Uma esfera maciça de raio R está rolando sem escorregar em um plano inclinado com um ângulo de 30° em relação à horizontal. Qual é a aceleração linear da esfera enquanto desce o plano?

Prévia do material em texto

d) \(20 \, \text{N}\) 
 
**Resposta:** b) \(10 \, \text{N}\) 
 
**Explicação:** Para calcular a força mínima necessária para iniciar o movimento do bloco, 
precisamos considerar a força de atrito estático máxima que atua sobre ele. Essa força pode 
ser calculada pela fórmula: 
 
\[ 
F_{\text{atrito}} = \mu \cdot N 
\] 
 
onde: 
- \(\mu\) é o coeficiente de atrito estático, 
- \(N\) é a força normal. 
 
Neste caso, a força normal \(N\) é igual ao peso do bloco, que pode ser calculado pela 
fórmula: 
 
\[ 
N = m \cdot g 
\] 
 
onde: 
- \(m = 2 \, \text{kg}\) (massa do bloco), 
- \(g \approx 9,8 \, \text{m/s}^2\) (aceleração devido à gravidade). 
 
Substituindo os valores: 
 
\[ 
N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} 
\] 
 
Agora, substituímos \(N\) na fórmula da força de atrito: 
 
\[ 
F_{\text{atrito}} = 0,5 \cdot 19,6 \, \text{N} = 9,8 \, \text{N} 
\] 
 
A força de atrito estático máxima que se opõe ao movimento do bloco é aproximadamente 
\(9,8 \, \text{N}\). Para iniciar o movimento, a força aplicada precisa ser maior que essa 
força. Portanto, arredondando para cima, temos que a força mínima necessária para iniciar 
o movimento é \(10 \, \text{N}\). 
 
Assim, a alternativa correta é a **b) \(10 \, \text{N}\)**. 
 
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado por uma força de 15 N em uma superfície 
horizontal sem atrito. Qual será a aceleração do bloco? 
 
**Alternativas:** 
a) 1 m/s² 
b) 2 m/s² 
c) 3 m/s² 
d) 4 m/s² 
 
**Resposta:** c) 3 m/s² 
 
**Explicação:** Para resolver a questão, utilizamos a segunda lei de Newton, que afirma que 
a força resultante (F) aplicada sobre um corpo é igual ao produto da massa (m) desse corpo 
pela sua aceleração (a), ou seja, F = m * a. 
 
Neste caso, temos: 
 
- F = 15 N (força aplicada) 
- m = 5 kg (massa do bloco) 
 
Podemos rearranjar a fórmula para calcular a aceleração: 
 
a = F / m 
 
Substituindo os valores: 
 
a = 15 N / 5 kg 
a = 3 m/s² 
 
Portanto, a aceleração do bloco é 3 m/s², o que torna a alternativa c) a resposta correta. 
Como a superfície é horizontal e sem atrito, não precisamos considerar forças adicionais 
atuando sobre o bloco. 
 
**Questão:** Um bloco de massa m é colocado em um plano inclinado sem atrito com um 
ângulo de inclinação θ em relação à horizontal. Qual é a aceleração do bloco ao descer o 
plano inclinado? 
 
**Alternativas:** 
a) \( g \cdot \sin(θ) \) 
b) \( g \cdot \cos(θ) \) 
c) \( \frac{g}{m} \) 
d) \( g \cdot \tan(θ) \) 
 
**Resposta:** a) \( g \cdot \sin(θ) \) 
 
**Explicação:** 
Para entender a dinâmica do bloco descendo o plano inclinado, é importante analisar as 
forças que atuam sobre ele. A única força significativa que causa a aceleração do bloco ao 
longo do plano inclinado é a componente da força gravitacional que atua paralelamente à 
superfície do plano. 
 
A força gravitacional total que atua sobre o bloco pode ser expressa como \( F_g = m \cdot g 
\), onde \( g \) é a aceleração devido à gravidade. Quando o bloco está em um plano 
inclinado, essa força se decompõe em duas componentes: uma paralela ao plano que causa a 
descida (que é \( F_{\parallel} = m \cdot g \cdot \sin(θ) \)), e outra perpendicular ao plano 
(que é \( F_{\perpendicular} = m \cdot g \cdot \cos(θ) \)), que não contribui para o 
movimento ao longo do plano. 
 
De acordo com a segunda lei de Newton, \( F = m \cdot a \), onde \( F \) é a força resultante 
ao longo da inclinação, e \( a \) é a aceleração do bloco. Substituindo a força resultante pela 
componente paralela da força gravitacional, temos: 
 
\[ 
m \cdot a = m \cdot g \cdot \sin(θ) 
\] 
 
Cancelando \( m \) (considerando que \( m \neq 0 \)), encontramos a aceleração do bloco: 
 
\[ 
a = g \cdot \sin(θ) 
\] 
 
Portanto, a aceleração do bloco ao descer o plano inclinado é dada por \( g \cdot \sin(θ) \), 
o que torna a alternativa (a) a correta. 
 
**Questão:** Uma esfera maciça de raio \( R \) está rolando sem escorregar em um plano 
inclinado com um ângulo de \( 30^\circ \) em relação à horizontal. Qual é a aceleração 
linear da esfera enquanto desce o plano? 
 
**Alternativas:**

Mais conteúdos dessa disciplina