Ícone do site Física e Vestibular

Plano inclinado com atrito

 

 

Plano inclinado​​ com atrito

.

Um​​ Plano inclinado​​ consiste em uma​​ superfície plana, elevada e inclinada​​ em um​​ certo ângulo​​ em

​​ relação à​​ direção horizontal​​ de modo a formar uma figura geométrica​​ triangular.

 

Forças que agem sobre um corpo apoiado em um plano inclinado

sem atrito

 

 

Plano inclinado com atrito

 

Num​​ plano inclinado com atrito​​ a​​ superfície inclinada​​ não é perfeitamente lisa,​​ mas apresenta um certo​​ coeficiente de atrito (μ),​​ que faz om que​​ surja uma​​ força de atrito​​ contrária ao movimento​​ ou​​ à sua tendência.​​ 

 

O que você deve saber,​​ informações e dicas

 

 

 

  

 

Exercícios de vestibulares com resoluções comentadas sobre

Plano inclinado com atrito

 

01-​​ (PUC - PR)

Um​​ bloco​​ de​​ 10 kg​​ encontra-se em​​ repouso​​ sobre um​​ plano inclinado,​​ conforme​​ figura a seguir.​​ Sabe-se que os​​ coeficientes de atrito estático​​ e​​ dinâmico​​ entre o​​ corpo e a superfície​​ são, respectivamente,​​ 0,75 e 0,70.​​ 

Para​​ esse plano​​ também considere​​ sen​​ θ = 0,6​​ e​​ cos θ = 0,8.

A partir do​​ exposto,​​ pode-se marcar como​​ CORRETA​​ qual das​​ alternativas a seguir?​​ 

(Adote g = 10​​ )

A)​​ O​​ corpo​​ desce acelerado. O módulo da aceleração é de​​ 6​​ .

B)​​ Faltam dados​​ para calcular a situação em que o​​ corpo se encontra.

C)​​ O​​ corpo desce​​ em​​ movimento uniforme.​​ As​​ forças​​ que atuam no corpo​​ se anulam.

D)​​ A​​ força de atrito​​ torna-se​​ superior à intensidade​​ do​​ componente tangencial​​ ao plano da​​ força

peso.​​ Sendo assim, mesmo que​​ muito lentamente, o corpo irá subir o plano.

E)​​ O​​ corpo​​ permanece em repouso.​​ A situação será de​​ iminência de movimento.

Resolução: 

R- E.

 

02-​​ (UCPEL – RS)

Trabalhadores de uma construção necessitam​​ elevar algumas caixas​​ até uma​​ determinada altura

e​​ o​​ elevador da obra não está funcionando.

Para realizar o serviço, construíram um sistema​​ utilizando um plano inclinado,​​ ilustrado na​​ figura

abaixo.

Sabe-se que o​​ plano​​ tem uma inclinação em relação à horizontal, que o​​ coeficiente de atrito estático​​ entre a​​ superfície do plano inclinado​​ e a​​ superfície da caixa​​ é igual a​​ ,que o​​ coeficiente de atrito dinâmico​​ entre a​​ superfície do plano inclinado e a superfície da caixa é​​ igual a​​  e que a​​ roldana​​ utilizada é considerada​​ sem atrito​​ e tem​​ massa desprezível.

módulo da aceleração da gravidade​​ no local igual a g e a​​ massa​​ da caixa igual a m.

Após a​​ caixa​​ ser posicionada em​​ repouso​​ na base da rampa,​​ a​​ força de tração que deve ser aplicada na corda​​ para​​ movimentar a caixa, plano acima,​​ deve ser

Resolução:

Veja​​ abaixo​​ as​​ forças​​ que agem sobre a​​ caixa:

R- A

 

03- (FMABC – SP)

imagem​​ mostra uma​​ brincadeira​​ em que uma​​ pessoa,​​ sentada​​ em uma​​ prancha,​​ desliza por uma rampa de areia, até o mar.

Considere que a​​ pessoa desça, com​​ aceleração constante de 2,0​​ , uma​​ rampa inclinada de um ângulo θ​​ em relação à horizontal, tal que​​ sen= 0,60 e cos​​ = 0,80,​​ e que a​​ aceleração da gravidade​​ seja​​ 10.

Nessas condições, o​​ coeficiente de atrito dinâmico​​ entre a​​ prancha e a areia​​ tem valor

(A) 0,70.

(B) 0,80.

(C) 0,50.

(D) 0,20.

(E) 0,60.

Resolução:

R- C

 

04-​​ (UERJ​​ -​​ RJ) 

Um​​ bloco​​ de​​ massa igual a 1,0 kg​​ repousa​​ em​​ equilíbrio​​ sobre um plano inclinado.​​ 

Esse​​ plano​​ tem​​ comprimento igual a 50 cm​​ e alcança uma​​ altura máxima​​ em relação ao solo​​ igual a 30 cm.​​ 

Calcule o​​ coeficiente de atrito​​ entre o​​ bloco e o plano inclinado.

Resolução:

O​​ plano inclinado​​ possui uma secção transversal que é um​​ triângulo retângulo​​ de​​ hipotenusa 50 cm​​ e​​ cateto 30 cm.​​ O​​ outro cateto, por​​ Pitágoras, deve ser de​​ 40 cm.

 

05-​​ (PUC​​ -​​ SP) 

Um​​ caixote de madeira​​ de​​ 4,0 kg​​ é empurrado por uma​​ força constante ​​ e​​ sobe​​ com​​ velocidade

constante de 6,0 m/s​​ um​​ plano inclinado​​ de um​​ ângulo​​ ,​​ conforme representado na​​ figura.

A​​ direção​​ da força  é​​ paralela ao plano inclinado​​ e o​​ coeficiente de atrito cinético​​ entre as​​ superfícies em contato​​ é igual a​​ 0,5.​​ Com​​ base nisso, analise​​ as seguintes​​ afirmações: (g​​ =​​ 10​​ )

I)​​ O​​ módulo​​ de  é igual a​​ 24 N.

II)  é a​​ força resultante​​ do movimento na​​ direção paralela ao plano inclinado.

III)​​ As​​ forças contrárias​​ ao​​ movimento de subida​​ do caixote​​ totalizam 40 N.

IV)​​ O​​ módulo​​ da​​ força de atrito​​ que​​ atua no caixote é igual a 16 N.

Dessas afirmações, é​​ correto​​ apenas o que se lê​​ em

a)​​ I e II                   

b)​​ I e III                    

c)​​ II e III                    

d)​​ II e IV                     

e)​​ III e IV

Resolução:

Forças​​ que agem sobre o​​ bloco​​ na​​ direção do movimento:

R- E

 

06-​​ (fisicaevestibular

Um​​ corpo​​ de​​ massa 1​​ kg, partindo do​​ repouso em A,​​ desce o plano inclinado​​ AB​​ e, em seguida​​ desliza na superfície plana e horizontal BC,​​ parando em C,​​ após​​ percorrer 4 m nessa superfície.​​ 

O coeficiente de​​ atrito​​ entre o​​ corpo e as duas superfícies é o mesmo​​ e​​ vale 0,2.

Considere​​ cos​​ =​​ 0,8,​​ sen​​ =​​ 0,6, g​​ =​​ 10​​  e​​ determine:

a)​​ a​​ reação​​ do​​ plano inclinado.

b)​​ a​​ variação de velocidade​​ entre as​​ posições inicial e final.

c)​​ a intensidade​​ da​​ força de atrito nos planos AB​​ e​​ BC.

d)​​ a​​ aceleração​​ no​​ plano horizontal

e)​​ a​​ velocidade máxima​​ atingida pelo móvel

f)​​ a​​ distância percorrida​​ no​​ plano inclinado

Resolução:

a)​​ A​​ reação do plano inclinado​​ ​​ que corresponde​​ à parcela do peso que comprime o​​ bloco

b)​​ A​​ velocidade inicial é nula​​ (partiu do repouso) e a​​ final também​​ (parou). Assim,​​ a​​ variação de velocidade​​ entre as​​ posições inicial e final​​ é nula​​  ∆V​​ =​​ 0

 

07-​​ (FAMERP - SP)

Uma esquiadora​​ de massa 80 kg,​​ incluindo todo o equipamento,​​ desce​​ com velocidade constante​​ por uma rampa plana e inclinada que forma com a horizontal um​​ ângulo​​ ,​​ em um local em que a aceleração da gravidade vale 10​​ .

Considere que existe resistência do ar,​​ que o coeficiente de atrito dinâmico​​ entre os​​ esquis e a neve é igual a 0,10 e que sen​​ ​​ = 0,6​​ e​​ cos​​ ​​ = 0,8.

a) Na figura inserida no campo de Resolução e Resposta, represente as​​ forças que atuam no conjunto esquiadora mais equipamento.

b) Calcule o​​ valor da força de resistência do ar, em newtons, que age sobre o conjunto durante o movimento.

Resolução:

a)​​ Nas​​ figuras abaixo:

 

 

08-​​ (UNESP​​ -​​ SP) 

Um​​ bloco​​ de​​ massa 5,0​​ kg​​ está apoiado sobre um​​ plano inclinado​​ de​​ 30° em relação a um plano horizontal.

Se uma​​ força constante, de​​ intensidade F, paralela ao plano inclinado​​ e​​ dirigida para cima, é aplicada ao​​ bloco,​​ este adquire uma​​ aceleração para baixo​​ e sua​​ velocidade escalar é dada por v = 2,0.t (SI), (fig.1).

Se uma​​ força constante, de​​ mesma intensidade F, paralela ao plano inclinado e dirigida para baixo​​ for aplicada ao​​ bloco,​​ este adquire uma​​ aceleração para baixo​​ e sua​​ velocidade escalar é dada por v’ = 3,0.t (SI), (fig. 2).

Os​​ valores de F​​ e do​​ coeficiente de atrito de deslizamento​​ são, respectivamente:​​ 

(adote g​​ =​​ 10​​ )

Resolução:

 

09-​​ (ITA​​ -​​ SP) 

Um pequeno bloco de​​ madeira​​ de​​ massa m = 2 kg​​ encontra-se sobre um​​ plano inclinado​​ que está fixo no chão, como mostra a​​ figura.​​ 

Com que​​ força F​​ devemos​​ pressionar o corpo​​ sobre o​​ plano​​ para que o​​ mesmo permaneça em repouso?


Dados:​​ Coeficiente de atrito estático​​ entre o bloco e o plano inclinado, μ​​ =​​ 0,4;​​ comprimento do plano inclinado​​ =​​ 1​​ m;​​ altura do plano inclinado​​ =​​ 0,6​​ m​​ e​​ aceleração da gravidade​​ local​​ =​​ 9,8​​ .

a)13,7 N

b) 15,0 N

c) 17,5 N

d) 11,2 N

e) 10,7 N

Resolução:

Colocando as​​ forças​​ que interessam na​​ resolução​​ do exercício:

R- A

 

10-​​ (UEG – GO)

Nessa situação,​​ a​​ expressão​​ que​​ representa a constante elástica da mola​​ é

Resolução:

Força elástica – Lei de Hooke

No caso do​​ exercício,​​ as​​ forças​​ que agem​​ sobre o bloco​​ estão colocadas na​​ figura abaixo:

R- A

 

11-​​ (MACKENZIE​​ -​​ SP)

Ao montar o​​ experimento abaixo​​ no laboratório de Física, observa-se que o bloco A,​​ de​​ massa 3 kg,

cai com aceleração de 2,4​​ e que a​​ mola ideal,​​ de constante elástica 1.240 N/m, que​​ suspende​​ o​​ bloco C,​​ está distendida de 2 cm.​​ 

O​​ coeficiente de atrito​​ entre o bloco B e o plano inclinado​​ é 0,4. Um aluno determina acertadamente​​ a massa do bloco B como sendo

a)​​ 1,0 kg​​ 

b)​​ 2,0 kg​​ 

c)​​ 2,5 kg​​ 

d)​​ 4,0 kg​​ 

e)​​ 5,0 kg

Resolução:

R- E.

 

Os​​ corpos A e B​​ da​​ figura​​ são​​ idênticos​​ e estão ligados por meio de um​​ fio suposto ideal.​​ 

A​​ polia​​ possui inércia desprezível, a​​ superfície I é altamente polida​​ e o​​ coeficiente de atrito cinético​​ 

Em​​ determinado instante,​​ o​​ corpo A está​​ descendo​​ com​​ velocidade escalar de 3m/s.​​ 

Calcule​​ sua​​ velocidade escalar após 2​​ s.

Resolução:

Colocando as​​ forças:


 

 

 

 

 

 

Plano inclinado com atrito

Clique aqui para ver sobre o tema!

Confira as vídeo aulas!

Sair da versão mobile