Atps De Física Etapa 1 E 2

ETAPA 1

PASSOS

Passo 1

Para evitar o deslizamento de pedras na encosta de um morro, uma sugestão oferecida é a ancoragem delas por meio de um cabo de aço fortemente fixado nas rochas. Para isso, vamos determinar alguns parâmetros desse cabo.

1 - Determine o peso da pedra sabendo que sua massa é de meia tonelada

p = m . g

p = 500 . 9,8

p = 4900 N

2 - Represente um plano inclinado de 30° e determine a componente de força peso paralela ao plano.

3 - Determine a componente da força peso perpendicular ao plano. Para o caso do equilíbrio estático, determine a tração do cabo.

T = Px

T = P . senθ

T = m . g . senθ

T = 500 . 9,8 . sen30°

T = 2450 N

4 - Adotando a inclinação do terreno como 30° e supondo desprezível atrito, caso o cabo se rompa, qual será a aceleração da rocha da base do plano.

Px = m . a

P . senθ = m . a

P . sen 30º = 500 . a

2450 = 500 . a

a =

a = 4,9 m/s²

5 - Considerando a encosta como um plano inclinado de 30º cujo valor de h (altura) tomado na vertical é de 300 m, determine o comprimento da encosta.

Senθ = cat. op./ hip.

Sen30° =

x =

x = 600 m

Passo 2

Com os dados do passo 1, determine a velocidade da rocha na base da encosta, supondo que não exista atrito.

V² = Vo + 2 . a . Δ s

V² = 0 + 2 . 4,9 . 600

V² = 9,8 . 600

V² = 609, 8

V =

V = 24,7 m/s

Passo 3

Numa situação mais próxima do real, o coeficiente de atrito estático pode ser tomado como \mu\, = 0,80. Faça cálculos para tranqüilizar a população da base da encosta mostrando, que numa situação atmosférica normal, a rocha não terá facilidade de deslizar.

Passo 4

1 - Calcule inicialmente a componente Py do peso.

\mu\, = 0,80

m = 500 kg

Py = Pn

Py = m . g . cosθ

Py = 500 . 9,8 . cos30º

Py = 500 . 9,8 . 0,86

Py = 4243,5 N

2 - Calcule o atrito estático máximo

fe = \mu_e\, . Fn

fe = 0,80 . 4243,5

fe = 3394N

3 - Compare o atrito estático máximo com a componente paralela ao plano Px.

Px = P . senθ

Px = 4900 . sen30º

Px = 4900 . 0,5

Px = 2450 N

A força no Px é menor que a força de atrito estático máximo.

4 - Escreva sucintamente uma conclusão sobre o resultado dos cálculos realizados nas etapas 1 e 2.

Com os resultados dos cálculos realizados na etapa 1 e 2, podemos concluir que é possível evitar através da aplicação das Leis de Newton vários acidentes que hoje em dia ainda ocorre por falto de projetos bem realizados.

ETAPA 2

PASSOS

Passo 1

Em determinadas catástrofes temos que usar tratores para simplesmente arrastar os escombros. Um trator puxa uns escombros que estão apoiados sobre uma superfície horizontal cuja massa é de 750 kg por meio de uma corrente que está inclinada de 30º em relação à horizontal. Determine o trabalho realizado pelo cabo que puxa os escombros numa distância de 2m.

Wc = F.d.Cos

Wc = m.g.d.cos30°

Wc = 750.9,8.2.cos30

Wc = 6365.3 J

Passo 2

1 – Determine o trabalho realizado pelo cabo que puxa os escombros numa distância de 2m.

W = F.d.cosø

W = 7350N . 2m . Cos 30

W = 7350 . 2 . 0,866

W = 12730,2 Joules

Logo o trabalho realizado é de 12730,2 J

2 - Para o passo anterior determine o trabalho realizado pela força gravitacional e pela reação normal para o mesmo deslocamento.

Wy = WN + Wg

Para a força gravitacional

WG = F . d . cos

Como d = 0, WG = 0

Para a força normal

WN = F . d . cos

Como d = 0, WN = 0

Então, Wy = 0 + 0, o que nos leva a Wy = 0

3