Durante o carregamento de um caminhao, uma caixa de 20 kg e colocada sobre uma plataforma inclinada de 30…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante o carregamento de um caminhao, uma caixa de 20 kg e colocada sobre uma plataforma inclinada de 30 graus em relacao a horizontal. A superficie e rugosa, e o coeficiente de atrito estatico entre a caixa e a plataforma vale 0,60. Considere g = 10 m/s^2, sen 30 graus = 0,50 e cos 30 graus = 0,87. A caixa e abandonada em repouso, sem nenhuma forca adicional sendo aplicada. Com base na situacao descrita, determine a intensidade e a direcao do peso da caixa, calcule o maior valor possivel do atrito estatico e verifique, apresentando as etapas do raciocinio, se a caixa permanece em repouso ou escorrega pela plataforma.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
O peso da caixa vale P = m.g = 20 x 10 = 200 N e atua verticalmente para baixo. A forca normal vale N = P.cos 30 graus = 200 x 0,87 = 174 N. Assim, o maior atrito estatico possivel e f_estatico_max = 0,60 x 174 = 104,4 N. A componente do peso paralela a plataforma e P_paralela = P.sen 30 graus = 200 x 0,50 = 100 N, dirigida para baixo ao longo da rampa. Como essa componente e menor que o atrito estatico maximo, a caixa permanece em repouso. Nesse equilibrio, o atrito estatico tem intensidade 100 N e atua para cima ao longo da plataforma, em sentido contrario a tendencia de deslizamento.
Explicação
A componente do peso paralela a rampa tende a fazer a caixa escorregar para baixo. O atrito estatico se opoe a essa tendencia e pode atingir 104,4 N, valor maior que os 100 N necessarios para equilibrar a componente paralela do peso. Por isso, a caixa nao escorrega.
Raio-X da questão
força peso, atrito estático e equilíbrio
analise de forças e
conceito de força peso · interpretação trigonométrica de ângulos
componentes vetoriais de forças
esquecer de comparar a força do atrito com a componente da força peso
situação prática de
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