ATPS DE FÍSICA

Etapa 1 aula tema – Leis de Newton

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.

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

P = m . g

P = 500.9,8

P =4900N

Passo 2

Represente um plano inclinado de 30º e determine o componente de força peso paralela ao plano.

Passo 3

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

T = Px

T = P.senƟ

T = m.g.senƟ

T = 500. 9,8. senƟ

T = 2450N

Passo 4

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

Px = m . a

P. senƟ = m.a

P . sen30º = 500.a

2450 = 500. a

A = 4,9m/s²

Passo 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.

SenƟ = cat. Op/ hip.

Sen30º=

X =

X =600 m

Passo 6

Com os dados dos passos 4 e 5, determine a velocidade da rocha na base da encosta, supondo que não exista atrito.

V² = V0 + 2 . a . ∆s

V ² = 0 + 2. 4,9 . 600

V ² = 9,8 . 600

V = 24, 7 m/s

Etapa 2 – lei de Newton – Atrito

Passo 1

Numa situação mais próxima do real , o coeficiente de atrito estático pode ser tomado como µ = 0,80. Faça calculo para tranquilizar a população da base da encosta mostrando , que numa situação atmosférica normal , a rocha não terá facilidade de deslizar. Calcule inicialmente a componente Py do peso.

µ= 0,80

m = 500

Py =Pn

Py = m. g.cosƟ

Py = 500.9,8.cos30º

Py = 500. 9,8. 0,86

Py = 4243,5 N

Passo 2

Calcule o atrito estáticos máximo

Fe = µ . Fn

Fe = 0.80 . 4243.5

Fe = 3394 N

Passo 3

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

Px = P . senƟ

Px = 4900 . sen30º

Px = 4900 . 0,5

Px = 2450 N

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

Passo 4

Escreva sucintamente uma conclusão sobre resultado dos cálculos realizado nas etapas 1 e 2.

A força peso é maior que a força de atrito , podendo assim mover a rocha , caso o cabo venha se romper .

Etapa 3 – aula tema – Trabalho e Energia Cinética

Passo 1

Em determinada catástrofe , temos que usar tratores para simplesmente arrastar os escombros . Um trator puxa um escombros que estão apoiados sobre uma superfície horizontal cuja a massa é de 750 Kg por meio de uma corrente que esta inclinada de 30º em realização à horizontal. Determine o trabalho realizado pelo cabo que puxa os escombros numa distância de 2m.

m = 750 Kg

d = 2 m

g = 9,8 m/s

= 30º

W1 = ?

Fy =F . sem W1 = F . d .cos

Fy = P = m. g W1 = 14700 . 2 . 0,866

F . sen = m . g W1 = 25461 J

F . sen30º = 750 . 9,8

F.0,5 = 7350

F = 7350 / 0,5

F = 14700 N

Passo 2

Para o passo anterior , determine o trabalho realizado pela força gravitacional e pela reação normal pelo mesmo deslocamento.

Como os escombros somente se movimentam na horizontal , não há deslocamento vertical , então d = 0

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 , 0 que nos leva a Wy = 0

Passo 3

Determine também o trabalho total realizado sobre o bloco , utilizando os passos anteriores.

W = W1 + WN + WG

W = 25461 + 0 + 0

W