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Física

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Um bloco maciço requer uma potência P para ser empurrado, com velocidade constante, para subir uma rampa inclinada de um ângulo θ em relação à horizontal.
Supondo que a única fonte de dissipação seja o atrito entre o bloco e a superfície, conclui-se que o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície é:
a) Q/P
b) Q/(Q - P)
c) Q senθ / (P - Q)
d) Q/(P - Q cosθ)
e) Q senθ / (P - Q cosθ)
f) não sei
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Questões Para o Saber

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender a relação entre a potência, a força de atrito e a força que atua sobre o bloco na rampa. 1. Potência (P): A potência é dada pela fórmula \( P = F \cdot v \), onde \( F \) é a força aplicada e \( v \) é a velocidade. Como a velocidade é constante, a força aplicada é igual à soma das forças que atuam no bloco. 2. Forças atuantes: Na rampa, temos: - A força peso \( Q \) do bloco, que pode ser decomposta em duas componentes: uma paralela à rampa \( Q \senθ \) e outra perpendicular \( Q \cosθ \). - A força de atrito \( F_{atrito} \), que é dada por \( F_{atrito} = \mu \cdot N \), onde \( N \) é a força normal, que neste caso é \( Q \cosθ \). 3. Equilíbrio de forças: Para que o bloco suba a rampa com velocidade constante, a força aplicada \( P \) deve equilibrar a força de atrito e a componente do peso que atua na direção da rampa: \[ P = Q \senθ + F_{atrito} \] Substituindo \( F_{atrito} \): \[ P = Q \senθ + \mu \cdot (Q \cosθ) \] 4. Isolando o coeficiente de atrito (\( \mu \)): Rearranjando a equação, temos: \[ P - Q \senθ = \mu \cdot (Q \cosθ) \] Portanto: \[ \mu = \frac{P - Q \senθ}{Q \cosθ} \] Agora, analisando as alternativas: a) \( Q/P \) - Não é a relação correta. b) \( Q/(Q - P) \) - Não se encaixa. c) \( Q \senθ / (P - Q) \) - Não se encaixa. d) \( Q/(P - Q \cosθ) \) - Não se encaixa. e) \( Q \senθ / (P - Q \cosθ) \) - Esta opção se aproxima da relação que encontramos. Portanto, a alternativa correta é: e) \( Q \senθ / (P - Q \cosθ) \).

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