Question

Um bloco de massa m = 1 kg é puxado para cima, ao

longo de um plano inclinado, sob efeito de uma força F

paralela ao plano e de módulo constante e igual a 8 N (ver

figura). O movimento de subida é realizado com

velocidade constante. Quando a força F deixa de ser

aplicada, o bloco desce o plano com aceleração constante.

Adote g = 10m/s2

F m

30º Calcule:

a)a força de atrito durante a subida (indique claramente o

módulo, a direção e o sentido);

b)a aceleração do bloco durante a descida (indique

claramente o módulo, a direção e o sentido).​

Answer 1

Resposta:

a) Fat = -3 N, direção de F e sentido contrário.

b) Módulo a = 2 m/s², direção ao longo da inclinação do plano e sentido descendente.

Explicação:

A) Durante a subida existem atuando sobre o bloco: atrito , peso e normal  e F.

Decompondo essas forças na direção do movimento (direção dada pelo plano inclinado), obtemos para resultante

R =  F - ( P.senθ + Fat ) sendo MRU  

R =  0 =>  F - ( P.senθ +Fat ) = 0

Isolando para Fat,  

Fat = P.senθ - F

Substituindo os valores dados:

Fat = 10(1/2) - 8

Fat = -3 N, direção de F e sentido contrário.

B) Durante a descida , a resultante das forças é

R' = P.senθ - Fat' = m.a, adotando positivo descendo o plano

Fat ' tem o mesmo módulo e sentido contrário ao da Fat calculada no item anterior porque o coeficiente é o mesmo, a inclinação é a mesma, mesmo bloco.

Substituindo os valores:

P.senθ - Fat' = m.a

10.1/2 - 3' = 1.a

a = 2 m/s².

Módulo 2 m/s², direção ao longo da inclinação do plano e sentido descendente.