(PUC) Os corpos A e B de massas mA e mB, respectivamente, estão interligados por um fio que passa pela polia, conforme a figura. A polia pode girar livremente em torno de seu eixo. A massa do fio e da polia são considerados desprezíveis.
Se o sistema está em repouso, é correto afirmar:
I. Se mA = mB, necessariamente existe atrito entre o corpo B e o plano inclinado.
II. Independente de existir ou não atrito entre o plano e o corpo B, deve-se ter mA = mB.
III. Se não existir atrito entre o corpo B e o plano inclinado, necessariamente mA > mB.
IV. Se não existir atrito entre o corpo B e o plano inclinado, necessariamente mB > mA.
Está correta ou estão corretas:
A) Somente I.
B) Somente II.
C) I e III.
D) I e IV.
E) Somente III.
Questão: 2
(PUC) A figura 1 representa um bloco de massa m que, após ser lançado com velocidade v, sobe uma rampa de comprimento L, sem atrito, inclinada de um ângulo q.
Assinale a opção que corresponde às forças que atuam no bloco enquanto ele estiver subindo a rampa.
A)
B)
C)
D)
(UFPel) Um caminhão-tanque, após sair do posto, segue, com velocidade constante, por uma rua plana que, num dado trecho, é plana e inclinada.
O módulo da aceleração da gravidade, no local, é g = 10 m/s2, e a massa do caminhão, 22 t, sem considerar a do combustível. É correto afirmar que o coeficiente de atrito dinâmico entre o caminhão e a rua é:
A) μ = cot α
B) μ = csc α
C) μ = sen α
D) μ = tg α
E) μ = cos α
Questão: 4
(Ufal - Adaptada) Uma rampa AB, inclinada de 37° em relação à horizontal, tem 12 m de comprimento e não oferece atrito para um pequeno corpo de massa 1,0 kg, abandonado, a partir do repouso no ponto A.
Adote g = 10m/s2, cos 37° = 0,80 e sen 37° = 0,60. Determine a força resultante sobre o corpo.
A) 5 N
B) 6 N
C) 7 N
D) 8 N
E) 9 N
Questão: 5
Com base nos seus conhecimentos sobre plano inclinado, responda: o plano inclinado é uma superfície obrigatoriamente
A) com ângulo de inclinação.
B) plana.
C) com atrito.
D) vertical.
E) com fio.
Questão: 6
Em um plano inclinado de 30º com relação à horizontal, é abandonada uma bola de 2,5 kg. Desconsiderando o atrito entre o plano e o bloco, qual foi a aceleração dessa bola?
Adote g = 10 m/s2, sen 30° = 0,5 e cos 30° = 0,9.
A) 1 m/s2
B) 2 m/s2
C) 3 m/s2
D) 4 m/s2
E) 5 m/s2
Questão: 7
Determine o ângulo de inclinação de um plano inclinado que tem um corpo apoiado sobre ele. Considere que a força normal sobre o corpo é de 100 N e a que força peso sobre ele é de 200 N.
A) 5°
B) 15°
C) 30°
D) 60°
E) 90°
Questão: 8
Quais das alternativas abaixo são casos de planos inclinados, sabendo que existem apenas dois deles:
I - Plano inclinado com atrito.
II - Plano inclinado deformável.
III - Plano inclinado resistente.
IV - Plano inclinado sem atrito.
A) Alternativas I e II.
B) Alternativas III e IV.
C) Alternativas I e III.
D) Alternativas II e IV.
E) Alternativas I e IV.
Questão: 9
Calcule a força mínima para se aplicar sobre um bloco de 5 kg a fim de que ele se mova com velocidade constante na superfície de um plano inclinado sem atrito com ângulo de inclinação de 50º.
Adote g = 10 m/s2, sen 50° = 0,77 e cos 50° = 0,64.
A) 35,5 N
B) 38,5 N
C) 41,5 N
D) 44,5 N
E) 47,5 N
Questão: 10
Qual força não atua sobre uma pessoa que está segurando o seu cachorro por uma coleira, que não deforma, em uma superfície áspera?
A) Força peso.
B) Força normal.
C) Força de atrito.
D) Força elástica.
E) Força de tração.
Questão: 11
Calcule a força de atrito sobre um corpo de 10 kg que se move em um plano inclinado de 30º com a horizontal.
Adote g = 10 m/s2, μc = 0,2 , sen 30° = 0,5 e cos 30° = 0,9.
A) 12 N
B) 14 N
C) 16 N
D) 18 N
E) 20 N
Quais proposições apresentam a unidade de medida correspondente às grandezas físicas estudadas no plano inclinado?
I. A força peso é medida em Newton.
II. A força normal é medida em Newton.
III. A força de atrito é medida em Joule.
IV. A massa é medida em quilogramas quadrados.
V. A aceleração da gravidade é medida em metros por segundo.
A) Alternativas I e II.
B) Alternativas III e IV.
C) Alternativas I e V.
D) Alternativas II e III.
E) Alternativas II e IV.
Alternativa D.
II. Independente de existir ou não atrito entre o plano e o corpo B, deve-se ter mA = mB. (incorreta)
Para que as massas sejam iguais, deve existir atrito entre o bloco B e a superfície.
III. Se não existir atrito entre o corpo B e o plano inclinado, necessariamente mA > mB. (incorreta)
Se não existir atrito entre o bloco B e a superfície, não necessariamente mA > mB.
Questão: 2
Alternativa C.
Nesse exemplo temos a força normal perpendicular à superfície e a força peso apontando para o centro da Terra, sendo decomposta em uma componente perpendicular ao bloco para a esquerda e em outra componente perpendicular ao bloco para baixo.
Questão: 3
Alternativa D.
Calcularemos o coeficiente de atrito dinâmico empregando a fórmula da força de atrito:
→fat=μ⋅→N
Isolando o coeficiente de atrito dinâmico, temos:
μ=→fat→N
A força de atrito é igual à componente horizontal da força peso e a força normal é igual à componente vertical da força peso:
μ=→Px→Py
μ=P ⋅ senθP ⋅ cosθ
μ=sen θcosθ
μ=tg \ \theta
Questão: 4
Alternativa B.
Calcularemos a força resultante por meio da fórmula da segunda lei de Newton, sendo a força resultante dada pela componente horizontal da força peso, a única força responsável pelo movimento desse bloco:
F_R = m \cdot a
P_x=m \cdot a
P \cdot sen \ 37^\circ = m \cdot a
m \cdot g \cdot sen \ 37^\circ = m \cdot a
1 \cdot 10 \cdot 0{,}6 = 1 \cdot a
6=1 \cdot a
a=6 m/s^2
Por fim, calcularemos a força resultante por meio da fórmula da segunda lei de Newton:
F_R=m \cdot a
F_R=1 \cdot 6
F_R=6 N
Questão: 5
Alternativa A.
O plano inclinado é uma superfície obrigatoriamente com ângulo de inclinação que pode ou não ter atrito.
Questão: 6
Alternativa E.
Calcularemos a aceleração da bola por meio da fórmula da segunda lei de Newton, sendo a força resultante dada pela componente horizontal da força peso, a única força responsável pelo movimento desse bloco:
F_R=m \cdot a
P_x=m \cdot a
P \cdot sen \ 30^\circ = m \cdot a
m \cdot g \cdot sen \ 30^\circ = m \cdot a
2{,}5 \cdot 10 \cdot 0{,}5 = 2{,}5 \cdot a
12{,}5 = 2{,}5 \cdot a
a = \frac{12{,}5}{2{,}5}
a=5 m/s^2
Questão: 7
Alternativa D.
Calcularemos o ângulo de inclinado do plano por meio da fórmula que o relaciona à força normal e à força peso:
N=P \cdot cosθ
\frac{100}{200} = \cos \theta
0,5=cosθ
60°=θ
Questão: 8
Alternativa E.
Estudamos o plano inclinado com atrito, em que consideramos a ação da força de atrito sobre os corpos, e o plano inclinado sem atrito, quando não levamos em consideração a ação da força de atrito sobre os corpos.
Questão: 9
Alternativa B.
Calcularemos a força mínima para que o bloco se mova com velocidade constante, igualando a força resultante à força peso na direção horizontal, a força responsável pelo movimento do bloco:
F_R=P_x
F_R=P \cdot sen θ
F_R=m \cdot g \cdot sen \ 50°
F_R=5 \cdot 10 \cdot 0,77
F_R=38,5 N
Questão: 10
Alternativa D.
Nessa situação, como a coleira não é feita de um material deformável, então não temos força elástica.
Questão: 11
Alternativa D.
Primeiramente, calcularemos a força normal por meio da sua igualdade com a componente vertical da força peso, que mantém as duas em equilíbrio:
\vec{N} = \vec{P_y}
\vec{N} = \vec{P_y}
\vec{N} = P \cdot \cos\theta
\vec{N} = m \cdot g \cdot \cos 30^\circ
\vec{N} = 10 \cdot 10 \cdot 0{,}9
\vec{N} = 90\,\text{N}
Por fim, calcularemos a força de atrito por meio da sua fórmula:
\vec{f_{at}} = \mu \cdot \vec{N}
\vec{f_{at}} = 0{,}2 \cdot 90
\vec{f_{at}} = 18\,\text{N}
Questão: 12
Alternativa A.
III. A força de atrito é medida em Joule. (incorreta)
A força peso é medida em Newton.
IV. A massa é medida em quilogramas quadrados. (incorreta)
A massa é medida em quilogramas.
V. A aceleração da gravidade é medida em metros por segundo. (incorreta)
A aceleração da gravidade é medida em metros por segundo ao quadrado.
Fonte: Brasil Escola - https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-plano-inclinado.htm