Apts fisica

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DESAFIO

O desafio será elaborar um relatório que contenha o memorial descritivo dos cálculos desenvolvidos nas etapas 1 até 5 que retratam alguns episódios de deslizamentos, queda de objetos ou estruturas que foram apresentados pela mídia recentemente. Esse desafio é importante para que o aluno desenvolva uma consciência crítica a respeito desse fenômeno natural e possa atuar na suaprevenção, quer seja alertando ou intervindo com opiniões técnicas obtidas a partir dos resultados dos cálculos realizados. Os conceitos físicos pertinentes serão desenvolvidos durante o transcorrer da disciplina.

Objetivo do desafio
Realizar cálculos que estão envolvidos com fenômenos de deslizamento de terra ou pedras através das encostas de morros, situação essa bastante recorrente noperíodo de chuvas em áreas de risco.

ETAPA 1 (tempo para realização: 5 horas)
Aula-tema: Leis de Newton. Leis de Newton – Atrito.
Esta etapa é importante para que você aprenda a identificar, representar e calcular as principais forças da mecânica. Esta atividade é importante para você fixar os conceitos de atrito e identificar o atrito estático e o cinético, relacionando-os com osfenômenos cotidianos.
Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.

PASSOS
Passo 1 (Equipe)
Leia o texto apresentado a seguir.
Para evitar o deslizamento de pedras na encosta de um morro, uma sugestão oferecida é a ancoragem delas por meio de um cabo de aço fortemente fixado a rochas. Para isso, vamos determinar alguns parâmetros desse cabo.
Faça as atividadesapresentadas a seguir.
1. Determine o peso da pedra sabendo que sua massa é de meia tonelada.
p = m . g
p = 500 . 9,8
p = 4900 N


2. Represente um plano inclinado de 30º e determine a componente da força peso paralela ao plano.
FN= Força normal
FP= Força peso
T = Força de tração do cabo
P = Força Gravitacional
||

3. Determine a componente da força peso perpendicular ao plano. Para o caso do equilíbrio estático, determine a tração no cabo.
T = M.a
θ= 30º
Fres= m.a= Fn+ T+Fg=M.a
T = M.g.senθ
T = 500 . 9,8 . sen30°
T=4900.sen30º
T = 2450 N
Obs: Força paralela ao plano

4.Adotando a inclinação do terreno como 30º e supondodesprezível o atrito, caso o cabo se rompa, qual será a aceleração da rocha da base do plano.
Fres = m . a.
a = -g.senθ
a= -(9,8.sen30º)
a = 4,8 m/s²


5.Considerando a encosta como um plano inclinado de 30º cujo valor de h (altura) tomado na vertical é de 300 m, determine o comprimento da encosta.
Sen 30º=0,5
Alt=h=300
Tang= co/ca = 300/0,5
Tang=300/0,5=600m

Passo 2 (Equipe)Utilize os dados do Passo 1 e determine a velocidade da rocha na base da encosta, supondo que não exista atrito.
V²=?
V0=0
A=4,8 m/s²
Δ x=600 m
V²=V0+2a. Δ x
V²=0+2.4,8.600
V²=5.760
V=√5.760
V=75,9 m/s²

Velocidade da rocha na base da encosta.
Passo 3 (Equipe)
Leia o texto a seguir.
Numa situação mais próxima do real, o coeficiente de atrito estático pode ser tomadocomo ? = 0,80. Faça cálculos para tranquilizar a população da base da encosta mostrando, que numa situação atmosférica normal, a rocha não terá facilidade de deslizar.
Fe=fmax=ᶙe.Fn
ᶙe=fe/Fn
Fn= m.g.cos30º
Fn=500.9,8.0,87
Fn=~ 4.244N


Fg=m.g
Fe=ᶙ.Fn
Fn=m.g.cosɵ
ᶙe=fe/4244
4244.0,80=fe
Fe=3395,2N
Femax=3395,2N


Passo 4 (Equipe)Faça as atividades apresentadas seguir.
1. Calcule inicialmente a componente Py do peso.
M=500
G=9,8 m/s
Cos30º=~0,87
Py =m.g.Cos30º
Py = 500.9,8.cos30º
Py = 4243,5
Py=Fn





2. Calcule o atrito estático máximo.
M= 500
G= 9,8 m/s
Cos30º=0,5

Femax = Fn.ᶙ
ᶙ=fe/Fn
Fe=m.g.senɵ
Fe=500.9.8.sen30º
Fe=2450 N

ᶙ=2450/4243,5= ᶙ=o,58 ou ᶙ=tang 30º= 0,58

femax= Fn...
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