Ensino MédioDinâmica

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Matheus0110
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Dinâmica

Mensagem não lida por Matheus0110 »

(Unip-Sp) Um bloco está em repouso sobre uma grande plataforma horizontal e circular inicialmente parada. A distância do bloco ao centro da plataforma vale 9,0 m e o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a plataforma vale 0,50. Considere g= 10,0 m/s(ao quadrado), No instante t0=0 a plataforma começa um movimento de rotação com velocidade angular crescente, de modo que o bloco tenha uma aceleração escalar de módulo 3,0 m/s(ao quadrado). O bloco começa a escorregar imediatamente após o instante:

a) t=1,0 s
b) t=2,0 s
c) t=3,0 s
d) t=4,0 s
e) t=5,0 s
Resposta

B
*Eu calculei o coeficiente de atrito de destaque que ficou Fatd=5m(massa), daí igualei a força centrífuga ( afinal para o bloco não ''escorregar'' a força de atrito tem de ser igual a força centrífuga), depois de fazer as contas cheguei a v=3 [tex3]\sqrt{5}[/tex3] m/s. Fazendo por V=Vo + at, cheguei que t= [tex3]\sqrt{5}[/tex3] s. No que eu errei?*




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Planck
5 - Mestre
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Abr 2019 19 17:48

Re: Dinâmica

Mensagem não lida por Planck »

Olá Matheus0110,

Primeiramente, é válido considerar que o bloco estará na iminência de escorregar quando:

[tex3]|\vec F_{at}|=|\vec F_c|[/tex3]

Desenvolvendo os termos:

[tex3]\mu \cdot |\vec N|=\frac{m \cdot |v^2|}{R}[/tex3]

Isolando [tex3]v^2:[/tex3]

[tex3]v^2=\frac{\mu \cdot N \cdot R}{m}[/tex3]

[tex3]v^2=\frac{\mu \cdot m\cdot g \cdot R}{m}[/tex3]

[tex3]v^2=\mu \cdot g \cdot R[/tex3]

Essa será a velocidade final do movimento. Desse modo, é possível descobrir em quanto tempo essa velocidade será atingida, com uma aceleração de [tex3]3[m/s^2]:[/tex3]

[tex3]v_f=\cancelto0{v_0} + \alpha \cdot t[/tex3]

[tex3]v_f=3 \cdot t[/tex3]

Podemos elevar ambos lados ao quadrado para facilitar a substituição pelo valor que temos:

[tex3]v_f^2=3 \cdot t^2[/tex3]

[tex3]\mu \cdot g \cdot R=3 \cdot t^2[/tex3]

[tex3]0,5 \cdot 10 \cdot9=3 \cdot t^2[/tex3]

[tex3]5\cdot3= t^2[/tex3]

[tex3]t^2=5\cdot3[/tex3]

[tex3]t= \sqrt 5 [s][/tex3]

Isso comprova seus cálculos. No entanto, só faltou finalizar a interpretação. [tex3]\sqrt 5[/tex3] é aproximadamente [tex3]2,24.[/tex3] Com isso, imediatamente após o instante [tex3]t=2[s][/tex3] o bloco começa a escorregar.

Última edição: Planck (Sex 19 Abr, 2019 17:48). Total de 1 vez.



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