Fisica etapa 1,2,3,4

ETAPA 1

Aula-tema: Leis de Newton – Atrito.

Passo 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 a rochas. Para isso, vamos determinar alguns parâmetros desse cabo.

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

P = m.g = 500.9,8 = P= 4900kg = peso da rocha

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

Fn = Força da encosta exercida na rocha
T = Força do cabo exercida na rocha
P = Força gravitacional
Estas três forças atuam sobre a rocha, o que podemos relacionar com a 3ª lei de Newton:

Fr = m.a onde: T + Fn+ P = m . a

Estando a rocha em repouso neste instante, ou a = 0, temos: T + Fn + P = 0 ou seja, as forças estão equilibradas também neste instante.

Na direção “x” temos :
Px = cat. oposto P = m.g (hipotenusa) Ɵ = 30º sen Ɵ = cat. Op h
Então:
Sen Ɵ = Px_ Px = P.senƟ

Px= m.g . sen 30°
Px= 500. 9,8 . sen 30°
Px= 4900 . 0,5

Px= 2450 N = força peso paralela ao plano

3. Determine a componente da força peso perpendicular ao plano. Para o caso do equilíbrio estático, determine a tração no cabo

Na direção “y” teremos
Py = cat. adjac. P = m.g (hipotenusa) Ɵ = 30º cos Ɵ = cat. adjac. h

Então:

cos Ɵ = Py_ Py = P.cosƟ P

Py= m.g . cos 30° Tração do cabo = T Py= 500. 9,8 . cos 30° T= Px veja passo 2
Py= 4900 . 0,9 T= 2450 N

Py= 4243,5 N = componente da força peso T = 2450 N = tração do cabo

4. Adotando a inclinação do terreno como 30º e supondo desprezível o atrito, caso o cabo se