Aula: Movimento de um Corpo em um Plano Horizontal Áspero

Nesta aula, nós vamos aprender como resolver problemas em mover uma partícula em um plano horizontal áspero resolvendo as forças paralelas e perpendiculares ao plano.

Atividade: 19 Questões

Q1:

Um corpo pesando 𝑊 está se movendo a uma velocidade constante em um plano horizontal sob a ação de uma força 145 N cuja linha de ação é inclinada em um ângulo 𝜃 com a horizontal, onde s e n 𝜃 = 3 5 . Se a resistência do plano ao movimento do corpo é de 1 6 𝑊 , encontre 𝑊 e a reação normal do plano 𝑅 .

Q2:

Um corpo de massa 271 gramas é colocado em um plano horizontal áspero. O coeficiente de atrito cinético entre o corpo e o plano é 3 7 . Uma força de magnitude 271 gramas-força é aplicada ao corpo agindo para cima em um ângulo de 3 0 acima da horizontal fazendo com que ele se mova com aceleração uniforme, como mostrado na figura. Depois de 5 segundos de movimento, a força é removida. Determinar 𝑣 , a velocidade do corpo no final destes 5 segundos e encontre o tempo 𝑡 que leva para que o corpo repouse depois que a força for removida. Assuma 𝑔 = 9 , 8 / m s e dê suas respostas corretas para duas casas decimais.

Q3:

Um corpo de massa 19,5 kg foi colocado em um plano horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o corpo e o plano era 0,4 e aquele de atrito cinético era 0,2. Uma força crescente horizontal atuou no corpo até que se movesse. Determinar a força de atrito 𝐹 entre o corpo e o plano quando o corpo estava prestes a se mover, e encontrar a força de atrito 𝐹 entre o corpo e o plano durante o movimento do corpo. Assuma 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q4:

Um cavalo puxava um bloco de madeira ao longo de uma secção horizontal no solo. A força de tração do cavalo era 22 kgf que atuava no bloco num ângulo de 6 0 em relação à vertical. Dado que o bloco se deslocava em movimento uniforme, determine a intensidade do atrito no bloco.

Q5:

Utilizando as informações da figura, calcule o coeficiente de atrito cinético arredondando o resultado para as duas casas decimais mais próximas, dado que a massa do corpo é 28 kg e que a aceleração devido à gravidade 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q6:

Um corpo de massa 21 kg foi colocado num plano horizontal rugoso. Uma força horizontal de intensidade 144,06 N atuou no corpo, levando-o a acelerar uniformemente a 4,9 m/s2. Determine o coeficiente de atrito do plano. Considere 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q7:

Um corpo de massa 440 g estava em repouso num plano horizontal rugoso cujo coeficiente de atrito era 1 4 . O corpo foi arrastado pelo plano pela ação de uma força horizontal. Dado que a ação desta força resultou numa aceleração uniforme de 170 cm/s2, determine a intensidade da força. Considere a aceleração da gravidade 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q8:

Uma força horizontal de intensidade 57 kgf começou a atuar num corpo que esteve em repouso num solo horizontal rugoso. A força atuou nele por 2 segundos e levou o corpo a mover-se uma distância de 13,3 m. Após a força ter parado de atuar, o corpo percorreu outros 13,3 m antes de voltar ao repouso. Considerando 𝑔 = 9 , 8 / m s , determine a massa do corpo 𝑚 e a resistência do solo ao seu movimento 𝑅 .

Q9:

Um corpo de massa 5 kg foi colocado num plano inclinado rugoso, em que o coeficiente de atrito entre eles era 3 2 . Um força de 4 3 kgf, cuja linha de ação fez um ângulo de 6 0 em relação à horizontal, atuou no corpo por 5 segundos. Determine o tempo demorado para o corpo alcançar o repouso após a força ter parado de atuar. Considere 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q10:

Um corpo de 12 kg foi colocado num plano horizontal rugoso. Foi puxado por uma força cuja linha de ação fazia um ângulo de 𝜃 acima do plano, onde s e n 𝜃 = 3 5 . Se o corpo, que iniciou do repouso, se moveu uma distância de 804 cm em 4 segundos e o coeficiente de atrito era 3 4 , determine a intensidade da força que o puxou. Considere a aceleração da gravidade 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q11:

Um corpo de massa 1 1 3 kg é colocado em um plano horizontal áspero. O coeficiente de atrito estático entre o corpo e o plano é 3 3 e o coeficiente de atrito cinético é 3 7 . Uma força está agindo no corpo onde sua linha de ação faz um ângulo de 6 0 com a horizontal. A força faz com que o corpo esteja em movimento. Se a magnitude da força é aumentada de 𝐹 para 𝐹 , o corpo iria começar a se mover e acelerar a 5 3 3 m/s2. Encontre 𝐹 e 𝐹 . Assuma 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q12:

Um corpo de massa 905 kg estava voando em 864 km/h quando entrou em uma nuvem de poeira. A nuvem de poeira produziu uma força de atrito de 1 2 kgf para cada quilograma de massa do corpo. Dado que o corpo voou através da nuvem de poeira por 30 s, encontre sua velocidade quando saiu da nuvem. Seja 𝑔 igual a 9,8 m/s2.

Q13:

Um corpo de massa 1 kg foi colocado num plano inclinado rugoso, em que o coeficiente de atrito entre eles era 3 3 . Um força de 3 kgf, cuja linha de ação fez um ângulo de 6 0 em relação à horizontal, atuou no corpo por 6 segundos. Determine o tempo demorado para o corpo alcançar o repouso após a força ter parado de atuar. Considere 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q14:

Um corpo de massa 280 g estava em repouso num plano horizontal rugoso cujo coeficiente de atrito era 4 5 . O corpo foi arrastado pelo plano pela ação de uma força horizontal. Dado que a ação desta força resultou numa aceleração uniforme de 170 cm/s2, determine a intensidade da força. Considere a aceleração da gravidade 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q15:

Uma força horizontal de intensidade 45 kgf começou a atuar num corpo que esteve em repouso num solo horizontal rugoso. A força atuou nele por 2 segundos e levou o corpo a mover-se uma distância de 14,7 m. Após a força ter parado de atuar, o corpo percorreu outros 7,35 m antes de voltar ao repouso. Considerando 𝑔 = 9 , 8 / m s , determine a massa do corpo 𝑚 e a resistência do solo ao seu movimento 𝑅 .

Q16:

Um corpo de massa 215 gramas é colocado em um plano horizontal áspero. O coeficiente de atrito cinético entre o corpo e o plano é 3 4 2 . Uma força de magnitude 250 gramas-força é aplicada ao corpo agindo para cima em um ângulo de 3 0 acima da horizontal fazendo com que ele se mova com aceleração uniforme, como mostrado na figura. Depois de 5 segundos de movimento, a força é removida. Determinar 𝑣 , a velocidade do corpo no final destes 5 segundos e encontre o tempo 𝑡 que leva para que o corpo repouse depois que a força for removida. Assuma 𝑔 = 9 , 8 / m s e dê suas respostas corretas para duas casas decimais.

Q17:

Um corpo de massa 23,1 kg foi colocado num plano horizontal rugoso. Uma força horizontal de intensidade 97,02 N atuou no corpo, levando-o a acelerar uniformemente a 2,8 m/s2. Determine o coeficiente de atrito do plano. Considere 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q18:

Um corpo de massa 12 kg é colocado em um plano horizontal áspero. O coeficiente de atrito estático entre o corpo e o plano é 3 3 e o coeficiente de atrito cinético é 3 7 . Uma força está agindo no corpo onde sua linha de ação faz um ângulo de 3 0 com a horizontal. A força faz com que o corpo esteja em movimento. Se a magnitude da força é aumentada de 𝐹 para 𝐹 , o corpo iria começar a se mover e acelerar a 3 3 m/s2. Encontre 𝐹 e 𝐹 . Assuma 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q19:

Utilizando as informações da figura, calcule o coeficiente de atrito cinético arredondando o resultado para as duas casas decimais mais próximas, dado que a massa do corpo é 36 kg e que a aceleração devido à gravidade 𝑔 = 9 , 8 / m s .

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