Um cavalo deu um coice em uma caixa que estava na parte mais baixa de uma rampa inclinada
. A caixa tem um velocidade inicial de
no início da rampa. O atrito entre a rampa e a caixa é desprezível. Qual dessas forças ou componente de forças é a força resultante na caixa responsável por fazer com que sua velocidade diminua até parar?
A componente da força gravitacional perpendicular à rampa.
A força normal perpendicular ao plano, para cima.
Nenhuma força; a tendência da caixa é parar porque o cavalo não está mais a empurrando.
A componente da força gravitacional paralela à rampa.
A força normal apontando para cima.
A força de atrito estático.
A componente da força gravitacional perpendicular à rampa.
A força normal perpendicular ao plano, para cima.
Nenhuma força; a tendência da caixa é parar porque o cavalo não está mais a empurrando.
A componente da força gravitacional paralela à rampa.
A força normal apontando para cima.
A força de atrito estático.
Passo 1
O enunciado descreve uma caixa que recebeu um coice e sobe uma rampa inclinada de ângulo
com velocidade inicial de
. O atrito é desprezível e queremos saber qual força causa a desaceleração até a caixa parar. O conteúdo envolvido é dinâmica de corpo sobre plano inclinado e decomposição de forças.
Passo 2
As forças atuantes na caixa são o peso
, dirigido verticalmente para baixo, e a força normal
, perpendicular à superfície da rampa e apontando para fora dela.
Passo 3
Decompondo o peso em componentes em relação ao plano inclinado, temos:
paralela ao plano, apontando para baixo, e
perpendicular ao plano, empurrando a caixa contra a rampa.
Passo 4
Como o atrito é desprezível, a única força perpendicular ao plano é
, que equilibra
. Não há nenhuma força de atrito ou outra força paralela que se oponha ao movimento, portanto a resultante no sentido paralelo ao plano é justamente
, que age contra o movimento da caixa, causando sua desaceleração.
Passo 5
Portanto, a força responsável por diminuir a velocidade da caixa até ela parar é a componente da força gravitacional paralela à rampa.
Resposta
A componente da força gravitacional paralela à rampa.