Q5: Um bloco de massa 1 kg se encontra numa rampa, inicialmente horizontal que, aos poucos, é inclinada até que o bloco começa a deslizar.
(a) Se a rampa faz um ângulo de
nesse momento, calcule o coeficiente de atrito estático,
entre o bloco e a rampa.
(b) Se o coeficiente de atrito cinético
, calcule o tempo que o bloco leva para se deslocar 1 metro ao longo da rampa.
R5
(a) 0,577
(b)
(a) Se a rampa faz um ângulo de
(b) Se o coeficiente de atrito cinético
R5
(a) 0,577
(b)
Passo 1
O enunciado trata de um bloco de massa
kg apoiado numa rampa que é elevada até ângulo
. Parte (a) pede o coeficiente de atrito estático
no instante em que o bloco está prestes a deslizar (equilíbrio limite). Parte (b) usa o coeficiente cinético
e pede o tempo para o bloco percorrer
m ao longo da rampa, assumindo aceleração constante e
,m/s
.
Passo 2
Em equilíbrio limite, a componente do peso paralela à rampa é igual à força de atrito máxima:
Cancelando
e isolando
, temos
Para
,
Passo 3
Quando o bloco desliza, a resultante ao longo da rampa é
Logo a aceleração
vale
Substituindo
,
e
,m/s
:
Passo 4
Usamos a cinemática para movimento com aceleração constante a partir do repouso (
):
Como
m e
m/s
,
Resposta
(a)
(b)
(b)