Questão 24

ESPCEX 2022

Física

(EsPCEx - 2022)

Um corpo de massa 10 kg é abandonado no repouso no ponto A e passa a deslizar com atrito constante, ao longo de um plano inclinado AB. Plano que forma um ângulo de 60° com o eixo vertical h, onde estão indicadas as alturas dos pontos em relação ao solo. A partir do ponto B, o bloco cai sem a ação de forças dissipativas atuando sobre ele até atingir o ponto C, no solo, conforme representado no desenho abaixo. O corpo toca o solo com uma velocidade de intensidade 19 m/s e o módulo da aceleração da gravidade é de 10 m/s² . Considerando os dados numéricos do desenho, a intensidade da força de atrito que age no corpo, no trecho AB, é:

Dados: cos 60º = 0,50 e sen 60º = 0,87.

10,4 N

17,3 N

19,5 N

20,0 N

22,7 N

Gabarito:

19,5 N

Resolução:

Vamos fazer pela conservação de energia mecânica total do sistema, considerando de A para C:

$E_{MA}=E_{MC}+|W_{Fat}|$

Analisando as energias em cada ponto, temos:

No ponto A só há energia potencia gravitacional, pois o bloco é abandonado do repouso. No ponto C, como é o ponto que está no solo, só há energia cinética.

$mcdot g cdot h_A = frac{mcdot v^2}{2}+F_{at}cdotDelta S$

Para descobrir o valor de $Delta S$ vamos utilizar a seguinte relação:

$sen(30^o)=cos(60^o) = frac{5}{Delta S}$

$frac{1}{2}= frac{5}{Delta S} Rightarrow Delta S = 5cdot 2 = 10 m$

Substituindo na equação acima:

$10cdot 10 cdot 20 = frac{10cdot 19^2}{2}+F_{at}cdot 10$

$cancel {10}cdot 10 cdot 20 = frac{cancel{10}cdot 19^2}{2}+F_{at}cdot cancel{10}$

$200 = frac{361}{2}+F_{at}$

$200 = 180,5+F_{at} Rightarrow F_{at} = 200-180,5$

$F_{at} = 19,5 N$

Questões relacionadas

Questão 21

(EsPCEx - 2022) Dois recipientes de mesma forma e tamanho são feitos do mesmo material e têm o coeficiente de dilatação volumétrico igual a . Um deles...

Ver questão

Questão 22

(EsPCEx - 2022) As máquinas térmicas operam em ciclos, entre duas fontes de calor e realizam trabalho. Com relação a essas máquinas, podemos afirmar que

Ver questão

Questão 23

(EsPCEx - 2022) Um observador analisou o movimento circular uniforme de uma partícula P ao longo de uma circunferência de raio igual a 3 m e velocidade escalar linear igual a m/...

Ver questão

Questão 25

(EsPCEx - 2022) Uma canoa amarrada ao ponto P, em um rio, solta-se e é levada pela correnteza das águas. A correnteza tem uma velocidade paralela e módulo constante igual...

Ver questão