Questões de Concurso sobre Plano Inclinado e Atrito

Se colocarmos um corpo-padrão de exatamente 1 kg (quilograma) sobre uma mesa sem atrito e puxarmos para a direita até que adquira uma aceleração de 1 m s^-2, declaramos que estamos exercendo sobre este corpo 1N (Newton) d e ______ . Caso haja aceleração medida de 2 m s^-2, pode-se dizer que foi aplicada uma _______ de 2 N. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas:

Considere um fuzileiro naval em missão de desembarque de equipamentos, em uma praia do Haiti, utilizando para tal um moderno Carro Lagarta Anfíbio (CLAnf) proveniente do Batalhão de Viaturas Anfíbias, conforme a figura a seguir.

As massas do CLAnf vazio, do equipamento que transporta e do fuzileiro naval que o conduz, são, respectivamente, 20.000 kg, 1.020 kg e 80 kg. A inclinação (rampa) da praia é de 30 graus por uma extensão de 10 m. Marque a opção que fornece o módulo do trabalho da força peso do sistema (CLAnf + equipamento + fuzileiro) ao subir totalmente a rampa. Considere para tal g = 10 m/s², sen30º = 0,50 e cos30º = 0,87.

Um bloco de massa 40,0 kg encontra-se inicialmente em repouso sobre a superfície de um plano inclinado de 30º, conforme ilustrado na figura.

Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície do plano vale 0,25, qual é a força que deve ser aplicada ao bloco para que ele suba a rampa com aceleração de 1,0 m/s²?

Adote:g = 10 m.s ^–2; sen 30° = 0,5; cos 30°≈0,8

Um disco sólido uniforme e um aro de mesmo raio R são colocados lado a lado no topo de um plano inclinado de altura H. São largados a partir do repouso e descem o plano girando sem deslizar. A razão entre as velocidades do disco sólido v_d e a velocidade do aro v_a, quando estes chegam à base do plano inclinado, é dada por

(Dado: Momento de inércia do disco sólido com raio R: $I=\frac{1}{2}M{R}^2$ ; momento de inércia do aro com raio R: $I=M{R}^2$ .)

Um bloco de massa 1 kg desliza em um trilho curvo com o formato de um arco de circunferência de raio 1 m, mostrado na figura a seguir. Considere que o bloco parte do repouso na posição A e que chega à posição B com velocidade de 2 m/s e a aceleração da gravidade é aproximadamente 10m/s². O trabalho realizado pela força de atrito sobre o bloco é, aproximadamente,

Um corpo é sustentado em um plano inclinado por uma força direcionada para cima e paralela ao plano. O corpo está na iminência de começar a subir o plano quando a força aplicada nele vale 5 N. O gráfico a seguir apresenta o módulo da força aplicada em função do coeficiente de atrito estático (μ) entre o corpo e o plano.

Pode-se afirmar que a tangente do ângulo de inclinação do plano inclinado vale:

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra a seção reta longitudinal de uma caçamba rígida preenchida com troncos de madeira e apoiada sobre o plano inclinado de θº por meio de pés retangulares transversais distantes D=3,0m um do outro. O equilíbrio estático da caçamba é mantido utilizando vários calços fixos. Considere o centro de massa CM distante h=1,0m do plano inclinado e equidistante dos pontos A e B nos quais estão aplicadas as resultantes das forças de contato, sendo A, B e CM pertencentes ao mesmo plano perpendicular ao plano inclinado. Desprezando o atrito, na iminência de a caçamba tombar (reação normal N_B =0), a tangente do ângulo θ vale:

Uma esfera, de dimensões desprezíveis, sob ação de um campo gravitacional constante, está inicialmente equilibrada na vertical por uma mola. A mola é ideal e se encontra com uma deformação x, conforme ilustrado na figura 1.

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Figura 1

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O sistema esfera-mola é posto, em seguida, a deslizar sobre uma superfície horizontal, com velocidade constante, conforme indicado na figura 2. Nessa situação, quando o ângulo de inclinação da mola é θ , em relação à horizontal, sua deformação é y.

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Figura 2

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Nessas condições, o coeficiente de atrito cinético entre a esfera e a superfície horizontal vale

Um adolescente de 70 kg está sentado em seu esqueite, de 2 kg, parado, no topo de uma rampa. Em seguida, guia o esqueite para baixo e atinge a base da rampa com uma velocidade de 5 m/s. O ângulo da rampa com sua horizontal é de 30°. A aceleração da gravidade é igual a 10 m/s².

Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a distância, em metros, desprezando as forças de atrito existentes, em que o adolescente deslizou com seu esqueite.

Um bloco cúbico de massa M_a = 5kg repousa numa mesa horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a mesa é µ = 0,3. Considere a aceleração da gravidade g = 10m/s². Ao colocarmos outro bloco cúbico de massa M_b = 3kg sobre o primeiro, a força de atrito entre a mesa e o bloca de massa M_a aumenta, em Newtons (N), de

Dois corpos – um de massa M e outro de massa m – descem um plano inclinado atrelados a uma corda inextensível e sem massa, conforme a figura a seguir. Considere que entre o corpo de massa m o atrito é tão pequeno que pode ser desprezado, enquanto que o corpo de massa M, mais rugoso, possui um coeficiente de atrito $\mu$ entre o corpo e o plano inclinado. Dado que a inclinação do plano é $\theta$, podemos afirmar que o módulo da tensão na corda entre os corpos é

Um bloco de massa M está apoiado em um plano inclinado conforme o desenho. O ângulo que o plano forma com a horizontal pode ser variado por meio de um mecanismo especial. O bloco começa a deslizar sobre o plano quando o ângulo atinge 30o . Considere que, no instante em o que o bloco começa a deslizar, o somatório das forças sobre ele é zero. Nessas condições, podemos afirmar que o valor do coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano é igual a:

Dados: Sen 30⁰ = 1/2; cos 30⁰ = √3/2

Um livro de capa dura repousa sobre a superfície horizontal de uma mesa com sua capa para cima. Coloca-se uma borracha sobre essa capa e lentamente abre-se o livro, até que a borracha começa a deslizar (entra em iminência de movimento). O ângulo que a capa faz com a mesa a partir da qual a borracha começa a deslizar é de 45^o.

É CORRETO afirmar que o coeficiente estático entre a capa do livro e a borracha é

Dado: sem 45º = cos 45º = $\frac{\sqrt{2}}{2}$

Mantendo uma inclinação de 60° com o plano da lixa da caixa de fósforos, João arrasta sobre esta a cabeça do palito de fósforo por uma distância de 10cm com velocidade constante, que ao fim deste deslocamento põe-se em chamas . Se a intensidade da força, constante, aplicada sobre o palito é 5N, a energia empregada no acendimento deste, desconsiderando-se eventuais perdas, é:

Considere uma partícula que se desloca na atmosfera com velocidade V sob a ação do atrito proporcional ao módulo da velocidade. O vetor unitário que aponta na direção e sentido da força de atrito pode ser corretamente escrito como

Uma força horizontal de 50N empurra um bloco e 2,0kg contra uma parede vertical. O coeficiente de atrito estático, entre a parede e o bloco é 0,8, e o coeficiente de atrito cinético é 0,4. Considere que g=10m/s² e que o bloco está inicialmente em repouso. A força resultante que atua no bloco é

A figura que se segue mostra uma plataforma, cuja massa é de 100kg, com um ângulo de inclinação de 30° em relação à horizontal, sobre a qual um bloco de 5 kg de massa desliza sem atrito. Também não há atrito entre a plataforma e o chão, de modo que podería haver movimento relativo entre o sistema e o solo. Entretanto, a platafonna é mantida em repouso em relação ao chão por meio de uma corda horizontal que a prende ao ponto A de uma parede fixa. A tração na referida corda possui módulo de:

Observe a figura a seguir e considere um corpo que rola pelos quatro trechos determinados (I, II, III, IV). Qual dos seguintes gráficos melhor representa os movimentos no conjunto dos quatro trechos?

(d = distância; v = velocidade; a = aceleração; t = tempo; desconsidere os efeitos de atrito e resistência com o ar.)

Uma balança comum, como as de banheiro ou as que encontramos nas farmácias, mede a compressão que um corpo faz sobre ela.

Um objeto de massa m é colocado sobre a mesma balança em duas situações diferentes. Em um primeiro momento, o bloco está na balança situada em um plano inclinado. Em outro momento, este mesmo bloco é colocado na mesma balança, só que agora, situada em outro plano inclinado de maior inclinação. Observe as figuras e considere o bloco em repouso.

Considerando α os ângulos entre os planos e a superfície horizontal e sabendo-se que α, na situação I, é menor que α,na situação II, podemos afirmar que o(s)

Um técnico de laboratório está organizando o espaço de trabalho e vê duas caixas de equipamentos que precisa deslocar de um lugar para outro, empurrando as duas juntas. Uma tem massa m e a outra, maior, tem massa M (M>m). Para ter cuidado em não danificar as caixas no procedimento, ele deve escolher entre empurrar a menor contra a maior (A) ou maior contra a menor (B), desprezando-se o atrito entre as caixas e o chão. Com base na força de contato entre as caixas, podemos afirmar que