Atps Fisica L

ETAPA 1

Aula-tema: Leis de Newton. Leis de Newton – Atrito.

Esta etapa é importante para que você aprenda a identificar, representar e calcular as principais forças da mecânica.

Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.

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 a rochas. Para isso, vamos determinar alguns parâmetros desse cabo.

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

P = m x g = 500 x 9,8

P = 4900 kg => Peso da Rocha

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

Px = cat. oposto P = m x g (Hipotenusa) Ɵ = 30º

sen Ɵ = cat. op / h

Então:

Sen Ɵ = Px / P Px = P x senƟ

Px = m x g x sen 30°

Px = 500 x 9,8 x sen 30°

Px = 4900 x 0,5

Px = 2450 N => Força Peso Paralela ao Plano

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

Na direção “y” teremos:

Py = cat. adjac. P = m x g (Hipotenusa) Ɵ = 30º

cos Ɵ = cat. adjac / h

Então:

cos Ɵ = Py / P Py = P x cosƟ

Py = m x g x cos 30°

Py = 500 x 9,8 x cos 30°

Py = 4900 x 0,9

Py = 4243,5 N => Componente da Força Peso

Equilíbrio Estático

T = Px

T = P x sen θ

T = m x g x sen θ

T = 500 x 9,8 x sen 30°

T = 2450 N

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

Partindo de que Fr = m x a

Px = m x a

2450 = 500 x a

2450 / 500 = a

a = 4,9 m/s² => Aceleração da rocha na base do plano

1.5 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.

Sen 30°= cat. op / hip

0,5 = 300 / hip

Hip = 600 m => Comprimento da Encosta

Passo 2

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

V² = Vo² + 2 x