Física I ⇒ Energia Tópico resolvido

[Matheusrpb]

Um cubo homogêneo com aresta 2a e massa m apoia-se em uma superfície horizontal. Em uma das arestas superiores aplica-se uma força F, horizontal e normal à aresta. Determinar o mínimo coeficiente de atrito para que o cubo possa tombar e o trabalho que o operador despende até levar o cubo à posição
instável, sendo g a aceleração da gravidade.

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Resposta

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[tex3]\mu = \frac{1}{2} \space ; \space w = ( \sqrt{2} - 1) \cdot m g a[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\mu = \frac{1}{2} \space ; \space w = ( \sqrt{2} - 1) \cdot m g a[/tex3]

[LucasPinafi]

I) Para não escorregar, [tex3]F = f_{at} = mg\mu [/tex3]

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[tex3]F = f_{at} = mg\mu [/tex3]

II) Para tombar, [tex3]F(2a) = mga \therefore F = mg/2[/tex3]

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[tex3]F(2a) = mga \therefore F = mg/2[/tex3]

Assim, [tex3]mg/2 = mg \mu \Longrightarrow \mu = 1/2[/tex3]

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[tex3]mg/2 = mg \mu \Longrightarrow \mu = 1/2[/tex3]

Esse é o valor mínimo. De modo geral, [tex3]\mu \geq 1/2[/tex3]

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[tex3]\mu \geq 1/2[/tex3]

.
Para que a caixe tombe, quando a levantamos, o peso deve passar exatamente sobre o vértice que ela está apoiada. A partir daí, o movimento de tombamento se dá naturalmente.
[tex3]E_p = mg (a)[/tex3]

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[tex3]E_p = mg (a)[/tex3]

(energia potencial no início)
[tex3]E_f = mg(a\sqrt 2 ) [/tex3]

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[tex3]E_f = mg(a\sqrt 2 ) [/tex3]

[tex3]W= E_f - E_p =mg(\sqrt 2 -1) a [/tex3]

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[tex3]W= E_f - E_p =mg(\sqrt 2 -1) a [/tex3]

[Matheusrpb]

I) Para não escorregar, [tex3]F = f_{at} = mg\mu [/tex3]

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[tex3]F = f_{at} = mg\mu [/tex3]

II) Para tombar, [tex3]F(2a) = mga \therefore F = mg/2[/tex3]

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[tex3]F(2a) = mga \therefore F = mg/2[/tex3]

Assim, [tex3]mg/2 = mg \mu \Longrightarrow \mu = 1/2[/tex3]

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[tex3]mg/2 = mg \mu \Longrightarrow \mu = 1/2[/tex3]

Esse é o valor mínimo. De modo geral, [tex3]\mu \geq 1/2[/tex3]

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[tex3]\mu \geq 1/2[/tex3]

.
Para que a caixe tombe, quando a levantamos, o peso deve passar exatamente sobre o vértice que ela está apoiada. A partir daí, o movimento de tombamento se dá naturalmente.
[tex3]E_p = mg (a)[/tex3]

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[tex3]E_p = mg (a)[/tex3]

(energia potencial no início)
[tex3]E_f = mg(a\sqrt 2 ) [/tex3]

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[tex3]E_f = mg(a\sqrt 2 ) [/tex3]

[tex3]W= E_f - E_p =mg(\sqrt 2 -1) a [/tex3]

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[tex3]W= E_f - E_p =mg(\sqrt 2 -1) a [/tex3]

Pderia explicar melhor a parte II ? Você usou torque ?