Questões de Plano Inclinado e Atrito (Física)

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Uma criança de 30 kg desce um escorregador de piscina que possui uma altura de 1,60m, com velocidade nula. Se a criança, no ponto mais baixo do escorregador, é lançada com velocidade de 3,0 m/s, a energia dissipada pelo atrito durante o trajeto da criança no escorregador, em Joules, é:

Dado: g = 10 m/s²

  • A 85
  • B 135
  • C 250
  • D 345

Durante uma visita técnica a uma indústria, uma turma de Ensino Médio Integrado do IFSUL depara-se com uma linha de produção em que caixas são transladadas por uma longa esteira com uma pequena inclinação com a horizontal.

Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas

Percebendo ali uma oportunidade de relacionar o evento com os conteúdos trabalhados nas aulas de Física, o professor questiona os estudantes sobre quais as forças que estão envolvidas no fenômeno, considerando apenas a existência das caixas, da esteira e da Terra. Questionados ainda sobre como essas forças contribuem para o entendimento desse movimento, os estudantes tecem diversas afirmações, sendo que algumas delas estão transcritas abaixo.

I. Como as caixas deslocam-se sem escorregamento na esteira, que se move com velocidade constante, é possível afirmar que as forças atuantes nas caixas são: o peso, que é a interação da caixa com a Terra; a normal, que é a reação do peso; a força de atrito, que atua como uma força resistiva ao movimento.
II. Como as caixas deslocam-se sem escorregamento na esteira, que se move com velocidade constante, é possível afirmar que as forças atuantes nas caixas são: o peso, que é a interação da caixa com a Terra; a normal, que é uma interação de origem eletromagnética com a esteira; a força de atrito, que atua como uma força resistiva ao movimento.
III. Como as caixas deslocam-se sem escorregamento na esteira, que se move com velocidade constante, é possível afirmar que as forças atuantes nas caixas são: o peso, que é a interação da caixa com a Terra; a normal, que é uma interação de origem eletromagnética com a esteira; a força de atrito, que é responsável pelo movimento da caixa em relação aos estudantes.
IV. Como a esteira consegue deslocar as caixas, conclui-se que a força que a esteira faz nas caixas é maior que a força que elas fazem na esteira. Se tais forças se igualarem, a esteira não consegue deslocar as caixas.
V. Como a esteira consegue deslocar as caixas, conclui-se que a força responsável pelo movimento das caixas em relação aos estudantes é a força de atrito estático, considerando que não existe movimento entre as caixas e a superfície de contato com a esteira.
VI. Como a esteira consegue deslocar as caixas, conclui-se que a força responsável pelo movimento delas em relação aos estudantes é a força de atrito cinético, considerando que existe movimento entre as caixas e os estudantes.

Analisando as afirmações dos estudantes, é possível considerar que estão corretas apenas as opções

  • A II e IV.
  • B III e V.
  • C I e IV.
  • D III e VI.

Um objeto de massa 5 kg está deslizando para baixo em um plano inclinado com um ângulo de 30° em relação à horizontal. O objeto está em movimento uniforme, o que indica que a força de atrito está equilibrando a componente da força gravitacional paralela ao plano inclinado.

Assinale a alternativa que mostre a magnitude da força de atrito que age sobre o objeto:

  • A A força de atrito é de 35 N.
  • B A força de atrito é de 20 N.
  • C A força de atrito é de 15 N.
  • D A força de atrito é de 55 N.
  • E A força de atrito é de 25 N.

Um bloco de 4 kg, abandonado sobre uma rampa cujas dimensões estão indicadas na figura, passa a deslizar sobre ela ao longo da reta de maior declive com a aceleração de módulo igual a 5,5 m/s2.
Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas

Considere g = 10 m/s2.
Enquanto o bloco desce deslizando, o módulo da força que a rampa exerce sobre ele é igual a

  • A 32 N.
  • B 26 N.
  • C 24 N.
  • D 22 N.
  • E 10 N.

Considere um bloco puxado sobre uma superfície horizontal por uma corda mantida também na horizontal. A velocidade é constante e a força de atração é de 20 N. O coeficiente de atrito cinético entre as superfícies em contato é de 0,3. A força de atrito é:

  • A 0,3 N.
  • B 20 N.
  • C Impossível de ser determinada, se não se souber a massa do corpo.
  • D Impossível de ser determinada, se não for conhecido o módulo da velocidade do corpo.