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Física

Colégio Objetivo
Um bloco de 500 g é colocado em uma superfície inclinada a 30º. Se o coeficiente de atrito estático é 0,5, qual é a força mínima necessária para iniciar o movimento?

a) 1,5 N
b) 2,5 N
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Estudando com Questões

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos calcular a força de atrito estático máxima que atua sobre o bloco e a componente da força peso que atua ao longo da superfície inclinada. 1. Massa do bloco (m): 500 g = 0,5 kg 2. Ângulo da inclinação (θ): 30º 3. Aceleração da gravidade (g): aproximadamente 9,8 m/s² 4. Coeficiente de atrito estático (μ): 0,5 Passo 1: Calcular a força peso (P): \[ P = m \cdot g = 0,5 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 4,9 \, \text{N} \] Passo 2: Calcular a componente da força peso ao longo da inclinação (P₁): \[ P₁ = P \cdot \sin(θ) = 4,9 \, \text{N} \cdot \sin(30º) = 4,9 \, \text{N} \cdot 0,5 = 2,45 \, \text{N} \] Passo 3: Calcular a força normal (N): \[ N = P \cdot \cos(θ) = 4,9 \, \text{N} \cdot \cos(30º) = 4,9 \, \text{N} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 4,9 \, \text{N} \cdot 0,866 \approx 4,24 \, \text{N} \] Passo 4: Calcular a força de atrito estático máxima (Fₐ): \[ Fₐ = μ \cdot N = 0,5 \cdot 4,24 \, \text{N} \approx 2,12 \, \text{N} \] Passo 5: Calcular a força mínima necessária para iniciar o movimento (F): A força mínima necessária para iniciar o movimento deve superar a soma da componente da força peso ao longo da inclinação e a força de atrito estático máxima: \[ F = P₁ + Fₐ = 2,45 \, \text{N} + 2,12 \, \text{N} \approx 4,57 \, \text{N} \] No entanto, como a pergunta pede a força mínima necessária para iniciar o movimento, devemos considerar apenas a força de atrito estático máxima, que é aproximadamente 2,12 N. Assim, a alternativa correta mais próxima é: b) 2,5 N.

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