Questões de Concurso sobre Plano Inclinado e Atrito

Um caixote desliza para baixo por uma rampa sem atrito inclinada a 40° com a horizontal. Um trabalhador aplica uma força de 60N, ao longo da rampa, puxando o caixote para cima. O caixote percorre uma distância de 0,80m e sua energia cinética aumenta 150 J. O acréscimo na energia cinética caso a força do trabalhador não fosse aplicada seria de:

Em um edifício em construção, dois trabalhadores estão fazendo o carregamento de um caminhão com tijolos. A operação acontece do seguinte modo: o trabalhador 1 retira os tijolos de um local e os guarda em uma caixa. Posteriormente, arremessa a caixa a fazendo deslizar sobre o chão, em direção ao trabalhador 2 que está ao lado do caminhão, encarregado de guardá-la sobre a carroceria. O trabalhador 1 lança a caixa com uma velocidade inicial de 2 m/s e a força de atrito realiza um trabalho de módulo igual a -12 J. O conjunto caixa de madeira mais tijolos, possui uma massa de 8 kg. Nessas condições, é correto afirmar que a velocidade com que a caixa chega ao trabalhador 2, é de:

O desenho abaixo representa dois planos inclinados que formam um ângulo θ com o plano horizontal. Em cada plano, há um bloco: 1 e 2. Eles têm o mesmo tamanho e massa, estão em repouso, na iminência do movimento, e há atrito entre os blocos e a superfície dos planos inclinados. O coeficiente de atrito estático entre os blocos 1 e 2 e a superfície de seus planos inclinados são, respectivamente µ₁ e µ₂. Ambos estão sujeitos a forças de módulo F paralelas ao plano inclinado e dispostas conforme o desenho.

Das afirmações abaixo, a única correta é:

A Física está presente no cotidiano de todos e, em muitos casos, contribui para a segurança no trabalho e para a redução do risco de acidentes. Em uma situação rotineira na construção civil, uma escada está apoiada em dois pontos: a base, sobre um piso horizontal de cerâmica, e outro ponto, sobre uma parede vertical de alvenaria, conforme a figura.

Um trabalhador, com 80 kg, pretende subir até quatro metros e setenta centímetros de altura utilizando esta escada. Sabendo-se que a escada tem uma massa de 50kg e possui 6 metros de comprimento, que a parede não oferece um atrito a ser considerado junto à escada e que, para a segurança do trabalhador, o ângulo deve ser de, no mínimo, 70°, é possível estimar que o coeficiente de atrito entre a escada e o piso, para não haver escorregamento, deve ser de

Analise as figuras abaixo.

Figura 2

A figura 1 apresenta um bloco de massa m apoiado sobre um plano inclinado. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e o plano são, respectivamente, $\mu$_e e $\mu$_c. de modo que uma força de atrito F_at = F_at i atuará no bloco (podendo apontar para cima ou para baixo do plano). Uma força F = F i, de intensidade variável, paralela ao plano e sentido para cima (conforme indicado na figura) atua sobre o bloco. A figura 2 apresenta o comportamento da componente escalar do vetor força de atrito (F_at) e a componente escalar da força F (F). Considerando que, para F = 0, o bloco está no limite de escorregar, para F = F,a força de atrito sobre o bloco é nula e que, para F = 3F',o bloco sobe o plano com aceleração igual a 1,2F'/m, assinale a opção que corresponde à razão $\mu$_c / $\mu$_e.

Durante uma visita técnica a uma indústria, uma turma de Ensino Médio Integrado do IFSUL depara-se com uma linha de produção em que caixas são transladadas por uma longa esteira com uma pequena inclinação com a horizontal.

Percebendo ali uma oportunidade de relacionar o evento com os conteúdos trabalhados nas aulas de Física, o professor questiona os estudantes sobre quais as forças que estão envolvidas no fenômeno, considerando apenas a existência das caixas, da esteira e da Terra. Questionados ainda sobre como essas forças contribuem para o entendimento desse movimento, os estudantes tecem diversas afirmações, sendo que algumas delas estão transcritas abaixo.

I. Como as caixas deslocam-se sem escorregamento na esteira, que se move com velocidade constante, é possível afirmar que as forças atuantes nas caixas são: o peso, que é a interação da caixa com a Terra; a normal, que é a reação do peso; a força de atrito, que atua como uma força resistiva ao movimento.

II. Como as caixas deslocam-se sem escorregamento na esteira, que se move com velocidade constante, é possível afirmar que as forças atuantes nas caixas são: o peso, que é a interação da caixa com a Terra; a normal, que é uma interação de origem eletromagnética com a esteira; a força de atrito, que atua como uma força resistiva ao movimento.

III. Como as caixas deslocam-se sem escorregamento na esteira, que se move com velocidade constante, é possível afirmar que as forças atuantes nas caixas são: o peso, que é a interação da caixa com a Terra; a normal, que é uma interação de origem eletromagnética com a esteira; a força de atrito, que é responsável pelo movimento da caixa em relação aos estudantes.

IV. Como a esteira consegue deslocar as caixas, conclui-se que a força que a esteira faz nas caixas é maior que a força que elas fazem na esteira. Se tais forças se igualarem, a esteira não consegue deslocar as caixas.

V. Como a esteira consegue deslocar as caixas, conclui-se que a força responsável pelo movimento das caixas em relação aos estudantes é a força de atrito estático, considerando que não existe movimento entre as caixas e a superfície de contato com a esteira.

VI. Como a esteira consegue deslocar as caixas, conclui-se que a força responsável pelo movimento delas em relação aos estudantes é a força de atrito cinético, considerando que existe movimento entre as caixas e os estudantes.

Analisando as afirmações dos estudantes, é possível considerar que estão corretas apenas as opções

Para transportar uma caixa do primeiro para o segundo piso de uma construção, um trabalhador precisará arrasta-lá sobre um plano inclinado. O trabalhador começa a arrastar a caixa no primeiro piso, exercendo sobre ela uma força de grande intensidade, paralela ao seu deslocamento. Na medida em que a caixa sobe o plano inclinado, ele decide reduzir a força sobre ela, arrastando-a lentamente até chegar ao segundo piso. Considere que a caixa permanece em movimento nos encontros dos pisos com o plano inclinado, e que a rugosidade entre as superfícies permanece a mesma durante todo o percurso.

O comportamento da força de atrito entre a caixa e o chão no plano inclinado é representado em:

Observe a figura:

Certo corpo, de massa m, desliza por uma pista em forma de arco de circunferência, rugosa, passando pelo ponto A inferior da trajetória, a uma velocidade v. Durante o percurso, age sobre ele uma força de atrito dependente de um coeficiente de atrito μ. O raio da curva é R, e a aceleração da gravidade é g.

Nessas condições, é possível determinar a intensidade da força dissipativa em A pela expressão

O sistema representado na figura a seguir é abandonado, com os blocos 1 e 2 nas posições indicadas.

Os blocos 1 e 2 têm massas iguais, a roldana e os fios são ideais e os atritos são desprezíveis.

Sendo g, o módulo da aceleração da gravidade, a aceleração adquirida pelo bloco 2 é

Um bloco de 4 kg, abandonado sobre uma rampa cujas dimensões estão indicadas na figura, passa a deslizar sobre ela ao longo da reta de maior declive com a aceleração de módulo igual a 5,5 m/s² .

Considere g = 10 m/s² .

Enquanto o bloco desce deslizando, o módulo da força que a rampa exerce sobre ele é igual a

Com base em uma situação didaticamente plausível, a professora propõe que os estudantes determinem o ângulo θ de inclinação da rampa, assumindo que os atritos são desprezíveis. Nesse modelo, a cadeira de rodas pode ser aproximada por um sistema de massa m deslizando com velocidade constante por ação de uma força de intensidade constante F, paralela ao plano da rampa, em um local no qual a aceleração da gravidade seja g. Qual alternativa apresenta a relação adequada para determinar o ângulo θ?

Um objeto de massa 5 kg está deslizando para baixo em um plano inclinado com um ângulo de 30° em relação à horizontal. O objeto está em movimento uniforme, o que indica que a força de atrito está equilibrando a componente da força gravitacional paralela ao plano inclinado.

Assinale a alternativa que mostre a magnitude da força de atrito que age sobre o objeto:

Assinale a alternativa que cita corretamente a camada do Planeta Terra onde vivem os animais e plantas.

Duas barras lineares, A e B, de coeficientes de dilatação $\alpha$_A e $\alpha$_B, respectivamente, ambas de comprimento inicial igual a L₀, são dispostas vertical e paralelamente. Desse modo, ficam separadas por uma distância horizontal também igual a L₀, conforme a figura a seguir.

Eleva-se, então, a temperatura das duas barras em $\Delta \theta$. Nesse momento, é fixada sobre as barras, nos pontos 1 e 2, uma plataforma, formando um plano inclinado, sobre o qual um bloco de dimensões desprezíveis é abandonado, a partir do repouso, no ponto 1, como ilustra a figura seguinte.

Entre o bloco e a superfície da plataforma, os coeficientes de atrito, estático e cinético são iguais a µ. Considere que a temperatura das barras permaneça constante durante todo movimento do bloco e que no local a aceleração da gravidade seja igual a g.

Nessas condições, a velocidade do bloco ao passar pelo ponto 2, vale:

A figura ilustra um veículo, de peso constante de intensidade P, trafegando no sentido descendente de uma estrada em que o trecho retilíneo é inclinado de um ângulo α em relação a horizontal, tal que senα = 0,34 e cosα = 0,94. O movimento se dá com velocidade constante.

A força do motor sobre o veículo tem intensidade constante 0,10.P, de mesmo sentido do movimento.

Assim, a resultante das forças de resistência na direção do movimento, sobre o referido veículo, tem intensidade aproximada de

Um bloco de massa 5 kg desliza em uma rampa inclinada a 45° em relação à horizontal, conforme a figura a seguir. O deslizamento ocorre do ponto y ao ponto x, percorrendo 10 metros até a base. Admitindo que não há atrito, assinale a alternativa que apresenta o valor da aceleração, em m/s² , do bloco no movimento de descida e a intensidade da força de reação normal, em Newton, que age sobre o bloco. Considere sen 45° = cos 45° = 0,7 e g = 9,8 m/s².

Qual ação da professora é coerente com princípios da Teoria Construtivista segundo Piaget?

Durante o descarregamento de produtos em um centro de distribuição, um funcionário usa um carrinho para transportar caixas pesadas por uma rampa inclinada. Em uma das manobras, ele percebe que, ao deixar o carrinho parado no topo da rampa, este começa a se mover sozinho em direção à parte inferior, acelerando até chegar ao fim da inclinação, sem que haja força aplicada diretamente nele.

Com base nos princípios de movimento e força mecânica, qual alternativa explica corretamente os fatores físicos responsáveis pelo movimento do carrinho nessa circunstância?

Um bloco de massa 𝑚 = 10,0kg é abandonado no topo de um plano inclinado de altura ℎ = 0,8𝑚 e com uma inclinação que faz um ângulo de 30º com a horizontal, como mostrado na figura abaixo. Considerando que não há atrito entre o bloco e a superfície do plano e considerando também que o bloco parte do repouso no topo do plano inclinado, qual é a velocidade do bloco quando ele atinge a base do plano?

O planeta Terra realiza diversos movimentos no espaço, sendo os mais conhecidos a rotação e a translação. Esses movimentos têm consequências diretas em fenômenos que observamos no nosso dia a dia e ao longo do ano. Assinale a alternativa que descreve corretamente a principal consequência do movimento de translação da Terra.