Questões de Concurso sobre Plano Inclinado e Atrito

A tragédia que ocorreu na cidade de Brumadinho com a barragem de mesmo nome deixou danos irreparáveis para muitas famílias. Considere que o desnível do terreno na região seja de 4,5m, que o comprimento do plano inclinado de declive seja tal que o ângulo de declive com a horizontal meça 15° e que uma pedra que esteve na porção de lama que desceu tenha massa de 30kg. Considere duas situações: na situação I, desprezaremos o atrito da pedra com o resto do material da lama e, na situação II, há o atrito com o material cujo coeficiente pode ser considerado 0,2.

Dados: sen15º = 0,26; cos15° = 0,97; tg15º = 0,27; g = 10m/s².

Determine a diferença de energia da pedra entre estas duas situações ao chegar ao final do declive.

Analise a figura abaixo.

A figura representa o perfil de um plano inclinado de um ângulo θ no qual estão fixas duas polias ideais de modo que o trecho de fio 1 é horizontal e o trecho de fio 2 é paralelo ao plano inclinado. Os fios são ideais e os atritos são desprezíveis. Sabendo-se que os blocos A e B têm o mesmo peso P, qual deve ser o peso do bloco C para que o sistema permaneça em equilíbrio?

Considere um bloco de massa 400kg que foi arrastado por uma distância total de0,008 km, através de uma força F, como indica a figura abaixo.

Um bloco A de massa 5,0 kg está sobre um plano inclinado como mostra a figura. Uma corda de massa desprezível, passando por uma roldana ideal, liga o bloco A ao bloco B. Considere que a força de atrito estático máxima entre o bloco A e o plano inclinado é 13 N e que inicialmente os blocos estão parados. Que massa máxima o bloco B pode ter para que o sistema permaneça parado? Considere g = 10 m/s², sen30^o = 0,5 e cos30^o = 0,87.

A figura abaixo apresenta um cone formado por areia da praia.

O cone possui um raio de 2 metros. Calcule a altura do cone de areia para que um grão de areia não escorra do cone após o cone ser formado. Caso precise, utilize 0,5 para o valor do coeficiente de atrito estático do grão.

Observe a figura abaixo:

A figura representada acima mostra um bloco com dimensões desprezíveis que é abandonado no ponto X e desliza sobre um plano inclinado de 37°. No trajeto de X a Y não há atrito. Após o ponto Y, o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a superfície do plano inclinado é u.Determìne, aproximadamente, o valor deµ de modo q~e o bloco, a partir do ponto Y, desça o plano com aceleraçao constante de módulo igual a 4,0 m.s" e assinale a opção correta.

Dados: . ~

aceleração da gravidade: 10 m.s

sen37° = 0160

cos37°= 0,80

Num experimento foi utilizado um dinamômetro de 2,0 N acoplado em um bloco de madeira com um dos lados colado uma esponja, conforme mostra Figura a seguir:

Com o bloco em repouso relativo à mesa e mantendo o dinamômetro paralelo à superfície, foram aplicadas forças que variaram de 0,2 em 0,2 N, verificando se ocorria o movimento do bloco. Após realização do experimento, foi montada a tabela a seguir, com relação a ocorrência ou não de movimento:

Com base nos dados é possível afirmar que:

I - A força de atrito estático está entre 0,6 e 0,8 N.

II - A força de atrito dinâmico é maior que 0,8 N.

III - Até 0,6 N a força resultante é nula.

IV - Acima de 0,8 N, a somatória das forças é nula.

Com base nas afirmações, assinale a alternativa que aponta as corretas:

Um bloco de massa M1 encontra-se sobre uma mesa horizontal e lisa sendo puxado por um outro bloco de massa M2, que se encontra pendurado. Os blocos são ligados por um fio ideal que passa por uma polia também ideal.

Sabendo-se que as massas de M1 e de M2 são, respectivamente, iguais a 3,0 kg e 2,0 kg, calcule a aceleração com que esses blocos estão se movendo e a força de tração no fio.

Observe a figura a baixo.

O bloco A de massa 20Kg está ligado ao bloco B de massa 10Kg por meio de uma mola. Os blocos foram empurrados um contra o outro, comprimindo a mola pela ação de duas forças de mesma intensidade F = 60N e de sentidos opostos e em seguida colocados sobre a superfície horizontal, conforme indicado na figura acima. Nessas circunstâncias, os blocos encontram-se em repouso. Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre os blocos e a superfície é µe = 0,4 e que g = 10m/s², é correto afirmar que se as forças F forem retiradas, simultaneamente:

Ao fazer uma curva em pleno voo, um avião, cuja velocidade escalar linear varia de acordo com a equação V = 4. t³ + (½). t² - 6, em unidades do S. I. , inclina as suas asas em 45°. O avião tem massa de 3,0t, o raio da curva mede 1,0km e g = 10m/s² . No instante t = 2,0s, os valores da força resultante tangencial e força resultante centrípeta, atuantes sobre o avião, são respectivamente, em dinas:

Um bastão condutor de massa m e resistência desprezível está livre para deslizar sem atrito ao longo de dois trilhos paralelos que têm resistências desprezíveis, separados por uma distância $l$ e conectados por uma resistência R. Os trilhos estão presos a um longo plano inclinado que faz um ângulo θ com a horizontal. Há um campo magnético B apontando para cima, como mostrado na figura ao lado. Seja g a aceleração da gravidade local e v a velocidade com a qual o bastão desce o plano inclinado, a taxa de variação da velocidade com o tempo (d$v$ ⁄d$t$) é:

Um bloco de madeira cúbico está em repouso sobre uma tábua inclinada, como é apresentado na figura a seguir:

Questionados sobre as forças atuantes no bloco de madeira e, por que ele não desce, os estudantes fizeram as seguintes afirmativas:

André: A força peso está no sentido contrário à força de atrito e, por isso, o bloco não desce.

Marcela: O bloco está em repouso porque a força de atrito é maior e contrária à componente da força peso que faria o bloco escorregar.

Martha: Se não existisse atrito entre o bloco e a tábua que o suporta, o bloco escorregaria mesmo se a tábua tivesse a metade da inclinação.

Estão INCORRETAS as afirmativas de:

Analise as afirmativas abaixo, referentes ao atrito entre dois objetos diferentes:

I. O atrito permite a transferência de elétrons entre as suas superfícies.

II. Um dos materiais atritados adquirirá um número maior de elétrons e se tornará carregado positivamente.

III. Os materiais carregados sofrerão atração ou repulsão elétrica com outros materiais também carregados.

IV. Um material carregado poderá atrair um objeto neutro ao induzir ou polarizar cargas em sua superfície.

Assinale a alternativa CORRETA:

Uma esfera maciça rola suavemente em um solo horizontal. Alguns segundos após o início do movimento, a esfera começa a subir uma rampa com uma inclinação de 30°. A esfera para momentaneamente após ter rolado 2 m ao longo da rampa. Calcule a velocidade inicial. Se preciso, utilize g = 10 m/s².

No sistema mostrado na figura a seguir, a polia e o fio são ideais (massas desprezíveis e o fio inextensível) e não deve ser considerado nenhuma forma de atrito. Sabendo-se que os corpos A e B têm massa respectivamente iguais a 4 kg e 2 kg e que o corpo A desce verticalmente a uma aceleração constante de 5 m/s² , qual o valor do ângulo , que o plano inclinado forma com a horizontal?

Adote o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s² .

Os pinguins são, por excelência, exímios patinadores. Algumas espécies, por exemplo, se locomovem por pequenas distâncias, deslizando de barriga no gelo, como mostrado na figura a seguir. Imagine que um pinguim imperador bem galanteador e com uma massa de 4,5 kg queira alcançar sua pretendente, que está localizada bem longe dele (veja figura). Supondo que ele se lance a deslizar de barriga do alto da ladeira e a partir do repouso, qual é a máxima distância em que a pretendente deve estar localizada a partir do final da ladeira para que o encontro de amor entre os dois aconteça? (Considere 0,2 o coeficiente de atrito do gelo).

Um objeto de massa m constante está situado no topo de um plano inclinado sem atrito, de ângulo de inclinação $\theta$, conforme mostra a figura ao lado. O objeto está inicialmente em repouso, a uma altura H da base do plano inclinado, e pode ser considerado uma partícula, tendo em conta as dimensões envolvidas. Num dado instante, ele é solto e desce o plano inclinado, chegando à sua base num instante posterior. Durante o movimento, o objeto não fica sujeito a nenhum tipo de atrito e as observações são feitas por um referencial inercial. No local, a aceleração gravitacional vale, em módulo, g.

Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa que corresponde ao valor do módulo da quantidade de movimento (momento linear) Q que o objeto de massa m adquire ao chegar à base do plano inclinado.

Considere um bloco de gelo de 80,0 kg deslizando, com velocidade constante v, em um plano inclinado de 30° com a horizontal. Sabendo que a massa de gelo que derrete por minuto, em consequência do atrito, é de 20,0 g, e que o calor latente de fusão do gelo é 336 J/g, qual o valor da velocidade v, em centímetros por segundo?

Dado: g=10m/s²

Um armário, cujas dimensões estão indicadas na figura abaixo, está em repouso sobre um assoalho plano e horizontal.

Uma pessoa aplica uma força $\overrightarrow{F}$ constante e horizontal, cuja linha de ação e o centro de massa (CM) do armário estão num mesmo plano vertical. Sendo o coeficiente de atrito estático entre o assoalho e o piso do armário igual a µ e estando o armário na iminência de escorregar, a altura máxima H na qual a pessoa poderá aplicar a força para que a base do armário continue completamente em contato com o assoalho é