Física IPlano inclinado Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

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leomaxwell
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Set 2017 03 15:52

Plano inclinado

Mensagem não lida por leomaxwell »

Sobre um plano inclinado são abandonados dois blocos, A e B, ligados por um fio ideal, como mostra a figura. As massas de A e B são, respectivamente iguais a 4,0kg e 6,0kg. Os coeficientes de atrito dinâmico entre os blocos A e B e o plano inclinado são, respectivamente, [tex3]\mu _A=0,25[/tex3] e [tex3]\mu _B=0,5[/tex3] . Sabendo que [tex3]g=10m/s^2[/tex3] calcule:
a) O módulo da aceleração do conjunto.
b) O módulo da tração no fio.
Screenshot_75.png
Screenshot_75.png (4.48 KiB) Exibido 1427 vezes
Resposta

a)2,8m/s^2 b) 4,8N
O exercício não diz nada a respeito do ângulo [tex3]\theta [/tex3] , é possível fazer do mesmo jeito?

Última edição: leomaxwell (Dom 03 Set, 2017 15:58). Total de 1 vez.


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Temasu
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Set 2017 03 18:45

Re: Plano inclinado

Mensagem não lida por Temasu »

Da 2 lei de Newton temos:

Ma.g.sen [tex3]\theta - \mu _A[/tex3] .Ma.g.cos [tex3]\theta [/tex3] - T = Ma.a
Mb.g.sen [tex3]\theta - \mu _B[/tex3] .Mb.g.cos [tex3]\theta [/tex3] + T = Mb.a

Sabemos o valor de Ma, Mb, [tex3]\mu _A[/tex3] e [tex3]\mu _B[/tex3] .
Portanto falta-nos o valor de T, [tex3]\theta [/tex3] , a.
Porem, tendo apenas duas equações, o sistema não é possível e determinado.

Espero ter ajudado.

Última edição: Temasu (Dom 03 Set, 2017 20:28). Total de 2 vezes.



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Brunoranery
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Set 2017 03 18:56

Re: Plano inclinado

Mensagem não lida por Brunoranery »

Temasu escreveu:
Dom 03 Set, 2017 18:45
Da 2 lei de Newton temos:

Ma.g.sen [tex3]\theta - \mu _A[/tex3] .Ma.g.sen [tex3]\theta [/tex3] - T = Ma.a
Mb.g.sen [tex3]\theta - \mu _B[/tex3] .Mb.g.sen [tex3]\theta [/tex3] + T = Mb.a

Sabemos o valor de Ma, Mb, [tex3]\mu _A[/tex3] e [tex3]\mu _B[/tex3] .
Portanto falta-nos o valor de T, sen [tex3]\theta [/tex3] , a.
Porem, tendo apenas duas equações, o sistema não é possível e determinado.

Espero ter ajudado.
Ainda tem o cosseno para somar às incógnitas.
[tex3]Fat = \mu [/tex3] x [tex3]N[/tex3]
Como a normal se equilíbra com a Py, e não com a peso:
[tex3]Fat[/tex3] = [tex3]\mu [/tex3] x [tex3]PCos\theta [/tex3]


Ajudei-te? Confira minhas resoluções no canal: https://www.youtube.com/channel/UCFy9BChtDB9V2GfvtRvWwqw
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Killin
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Re: Plano inclinado

Mensagem não lida por Killin »

É, parece que tá faltando alguma coisa mesmo. A figura da questão é realmente essa?

Só corrigindo as equações:[tex3]\begin{cases}m_A \cdot g \cdot sen \theta - \mu_A \cdot m_A \cdot g \cdot cos \theta-T=m_A \cdot a \\ m_B\cdot g \cdot sen \theta -\mu_B \cdot m_B \cdot g \cdot cos \theta +T=m_B \cdot a \end{cases} [/tex3]


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leomaxwell
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Re: Plano inclinado

Mensagem não lida por leomaxwell »

Boa noite!
Não mandei a figura original pq a resolução tá meio ruim. É essa daqui:
Anexos
Screenshot_76.png
Screenshot_76.png (123.72 KiB) Exibido 1403 vezes


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undefinied3
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Set 2017 03 22:15

Re: Plano inclinado

Mensagem não lida por undefinied3 »

Ora, então vamos descobrir o ângulo que faz o gabarito funcionar.
Para o bloco A:
[tex3]mgsen\theta-mgcos\theta \mu_A - T=ma[/tex3]
Para B:
[tex3]Mgsen\theta-Mgcos\theta \mu_B + T=Ma[/tex3]
Somando as duas:
[tex3]gsen\theta (M+m)-gcos\theta (M\mu_B + m\mu_A)=(M+m)a[/tex3]
Substituindo os valores do enunciado e do gabarito:
[tex3]100sen\theta-40cos\theta=28[/tex3]
[tex3]25sen\theta-10cos\theta=7[/tex3]
Analisando o triângulo de catetos 25 e 10, temos que a hipotenusa será [tex3]\sqrt{5\sqrt{29}}[/tex3] . Dividindo a expressão por isso e definindo [tex3]cos\alpha=\frac{25}{5\sqrt{29}}[/tex3] , temos:
[tex3]sen\theta cos\alpha -sen\alpha cos\theta =\frac{7}{5\sqrt{29}}[/tex3]
[tex3]\therefore sen(\theta-\alpha)=\frac{7}{5\sqrt{29}}[/tex3]
[tex3]\theta = arcsen(\frac{7}{5\sqrt{29}})+\arcsen(\frac{10}{5\sqrt{29}})[/tex3]
Aplicando seno dois lados:
[tex3]sen(\theta)=\frac{7}{5\sqrt{29}}.\frac{25}{5\sqrt{29}}+\frac{26}{5\sqrt{29}}.\frac{10}{5\sqrt{29}}=\frac{35}{5.29}+\frac{52}{5.29}=\frac{3.29}{5.29}=\frac{3}{5}[/tex3]
Então a rampa é a famosa 3 4 5.
Tem também a outra solução pra [tex3]\theta-\alpha=\pi-arcsen(\frac{7}{5\sqrt{29}})[/tex3] , mas to meio com preguiça de fazer esse caso e provavelmente vai dar um ângulo maior que 90.



Ocupado com início do ano no ITA. Estarei fortemente inativo nesses primeiros meses do ano, então busquem outro moderador para ajudar caso possível.

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