Atps fisica ii etapa 1 e 2

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ETAPA 1

Passo 1


1 - 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 nas rochas. Para isso, vamos determinar alguns parâmetros desse cabo.

Determine o peso da pedra sabendo que sua massa é de meia tonelada

m = 500 kg

g = 9,8


p = m . g
p = 500 . 9,8
p = 4900 N


2 -Represente um plano inclinado de 30° e determine a componente de força peso paralela ao plano.

[pic]
Px = P . sen30º

Px = 4900 . 0,5

Px = 2450N


3 - Determine a componente da força peso perpendicular ao plano. Para o caso do equilíbrio estático, determine a tração do cabo.


Py = P . cosθ Px -T = m . a T = Px

Py= 4900 . cos30° 2450 = 500 . 0

Py = 4243,5 N -T = -2450 . (-1)

T = 2450


4 - Adotando a inclinação do terreno como 30° e supondo desprezível atrito, caso o cabo se rompa, qual será a aceleração da rocha da base do plano.


Px = m .a
2450 = 500 . a
a = 2450 / 500
a = 4,9 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.


Hip = co / senθ

Hip = 300 / sen30°

Hip = 600 metros

[pic]

 Passo 2

Com os dados dos passos 4 e 5, determine a velocidade da rocha na base da encosta, supondo que não existaatrito.


V² = Vo + 2 . a + Δ s
V² = 0 + 2 . 4,9 + 600
V² = 9,8 + 600
V² = 609, 8
V = √609,8
V = 24,7 m/s

Passo 3


Numa situação mais próxima do real, o coeficiente de atrito estático pode ser tomado como u = 0,80. Faça cálculos para tranqüilizar a população da base da encosta mostrando, que numa situação atmosférica normal, a rocha não terá facilidade de deslizar.

Passo 4

1 -Calcule inicialmente a componente Py do peso.
Py = PN
Py = P . cosθ
Py = 4900 . cos30º
Py = 4243,5 N



2 - Calcule o atrito estático máximo

FN = Fy
femax = u . FN
femax = 0,80 . 4243,5
femax = 3394,8N

3 – Compare o atrito estático Maximo com a componente paralela ao plano PX. Escreva sucintamente uma conclusão sobre o resultado dos cálculos realizados nas etapas 1 e 2.

A força Pxnão é suficiente para mover a pedra, pois a componente força de atrito estático femax é maior em 994,8N, sendo assim a pedra permanecerá imóvel até que a força Px ultrapasse o limite de 3394,8N.

ETAPA 2

Pesquisa sobre Trabalho e Energia Cinética.

Não podemos tocar ou ver a energia,mas podemos dizer que um corpo tem energia quando ele realiza trabalho e, é assim que a percebemos. Quandolevantamos um peso do chão, estamos realizando trabalho. O trabalho é dado por:

T = F . d. cosθ

Onde:

T = trabalho
F = força
d = distância
cosθ = cosseno do ângulo formado pelo vetor força e a direção do deslocamento

O trabalho também é igual à variação de energia cinética, ou seja:

T = ∆Ec

A energia cinética é uma forma de energia ligada ao movimento, é a energia que os corpostêm devido à velocidade. A energia cinética pode ser determinada utilizando-se a equação.
Ec= m.v2 / 2

Para calcular o trabalho que uma força realiza sobre um objeto quando este sofre um deslocamento, usamos apenas a componente da força em relação ao deslocamento do objeto. A componente da força perpendicular ao deslocamento não realiza trabalho.

W=F. d = (trabalho executado por uma forçaconstante)

ou ainda:


W = F.d. cosφ , onde φ é o ângulo entre a força e o deslocamento.

Existem duas restrições para o uso desta equação acima:

i) (a força deve ser constante, ou seja, nem o módulo nem a orientação da força deve variar durante o deslocamento do objeto).

ii) O objeto deve se comportar como uma partícula, ou seja, o objeto deve ser rígido. O...
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