Atps De Fisica

ATPS Física.

Aula-tema: Leis de Newton – Atrito

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 a rochas. Para isso, vamos de terminar alguns parâmetros desse cabo.

m= 500 kg g= 10 m/s²

1. Determine o peso da pedra sabendo que sua massa é de meia tonelada. P= 500 * 10 P= 5000 N. 2. Represente um plano inclinado de 30° e determine a componente da força peso paralela ao plano.

Pt= 2500 N

P PN 30°

Pn=P*

3. Determine a componente da força peso perpendicular ao plano. Para o caso de equilíbrio estático, determine a tração no cabo.

Pn=5000*0.866 Pn=4330 N T=Pt T= 2500N

4. Adotando a inclinação do terreno como 30° e supondo desprezível o atrito, caso o cabo se rompa, qual será a aceleração da rocha da base do plano. Fr=Pt Pt= m.a 2500=500*a 500*a=2500 a= 5 m/s² 5. Considerando a encosta como um plano inclinado de 30° cujo valor de h(altura) tomado na vertical é de 300m, determine o comprimento da encosta.

Passo 2.

Utilize os dados do Passo 1 e determine a velocidade da rocha na base da encosta, supondo que não exista atrito.

√

V= 7.46 m/s

Passo 3.

Numa situação mais próxima do real, o coeficiente de atrito estático pode ser tomado como μ=0.80. Faça cálculos para tranquilizar a população da base da encosta mostrando, que numa situação atmosférica normal, a rocha não terá facilidade de deslizar.

N=PN Pt= 2500N μ= 0.80

FATe= μe*N

FATe= 3600N

Conclusão:

A força peso paralela ao plano é menor que a força de atrito estático, e em condições normais atmosféricas a rocha não terá facilidade de deslizar e o cabo de aço dará uma resistência a mais.

Etapa 2. Aula-tema: Trabalho e Energia Cinética.

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.

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

m = 750 kg d = 2 m g = 10 m/s² θ = 30º

Fy = F . sen θ Fy = P = m . g N=P

F . sen θ = m . g F . sen 30º = 750 . 10 F . ½ = 7500 F = 7500 / ½ F = 15000N τ1= F . d . cos θ τ1 = 15000 . 2 . 0,866 τ1= 25980 J

Fy

Fx 750 Kg

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

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

τ = m.g.h τ = 750.10.0 τ = 0 J Para a força gravitacional τ= F . d . cos θ

Como d = 0, τ = 0 J

Para a força normal τ N = F . d . cos θ

Como d = 0, τ N = 0

Então, τ y = 0 + 0, o que nos leva a τ y = 0 J.

Passo 3 - Determine também o trabalho total realizado sobre o bloco, utilizando os passos anteriores.

τ = τ1 + τ N + τ g

W = 25980 + 0 + 0 W = 25980 J

Passo 4 1. Considere que após alguns desabamentos, precisamos acionar um guindaste para remover laje, pedras e outros escombros. 2. Determine a potência no cabo de um guindaste que eleva com velocidade constante uma pedra de 500 kg até uma altura de 5m, num intervalo de tempo de 20s.

m = 500 kg h = 5 m Δt = 20 s g = 10 m/s² P = ?

P = P = 1250 W

3. Para o guindaste do Passo (4) acima, determine a potência no cabo em HP. Adote 1HP =746W.

P = 1250 W 1 HP = 746 W

1 HP =746

746x = 1250 x = x = 1,675 HP

Etapa 3. Aula-tema: Energia Potencial e Conservação de Energia

Passo 1 - Leia o trecho abaixo: Segunda-feira, 16/1/20009. Essa é uma das hipóteses para a causa do acidente na obra do Rodoanel. O CREA quer saber que tipo de material foi usado nas vigas. Apenas uma das três vítimas continua internada. O conjunto era composto por quatro vigas de 80 toneladas cada uma. Calcule a energia potencial do sistema formado pelas quatro vigas sabendo que elas estavam a 8 metros do solo. Adote 1 tonelada = 1000 kg m = 80 t