Trabalho de fisica

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CURSO: Engenharia Mecânica
Engenharia de Produção

ETAPA 1 - 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 nas rochas. Para isso, vamos determinar alguns parâmetros desse cabo.
01 - Determine o peso da pedra sabendo que sua massaé de meia tonelada
p = m. g
p = 500. 9,8
p = 4900 N

02- Represente um plano inclinado de 30° e determine a componente de força peso paralela ao plano.
Por ser tratar de um plano inclinado, a força Peso que seja exercida diretamente no plano, não é a mesma como se estivesse em um plano horizontal, no qual seria a própria força peso. No plano inclinado precisamos separar as componentes daforça aplicada, que será o Px, que é a força aplicada paralela ao plano, e o Py, que é a força aplicada perpendicular ao plano. É como se fosse um plano cartesiano com o eixo X e o eixo Y.
Uma informação importante para a montagem da fórmula das componentes da força é a identificação do ângulo informado, pois precisamos saber em qual eixo ela esta sendo informada para o desenvolvimento. O eixoque estiver fazendo contato com o ângulo formado com a força, utilizada em sua fórmula o Coseno do ângulo, o outro eixo utilizará o Seno, então podemos montar a seguintes fórmulas:
PX=P. Sen α
Py=P .cosα
Com estas fórmulas podemos calcular as componentes do peso, tanto a componente aplicada no eixo Y (Py) quanto a componente aplicada para baixo do declive (Px).
Px=4900 .sen 30
Px=2450NPy=4900 .cos30. 087
Py=4244N

03 - Determine a componente da força peso perpendicular ao plano. Para o caso do equilíbrio estático, determine a tração do cabo.
T = Px
T = P. Senθ
T = m. g. senθ
T = 500. 9,8. Sen30°. 0,5
T = 2450 N

04- 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
P. Senθ = m . a
P. sen 30º = 500. a
2450 = 500. a
a = 2450/500
a = 4,9 m/s²

05 - 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.
Senθ = cat. op. / hip.
Sen30° = 0, 5
x =300/0, 5
x = 600 m

Passo 2
Com os dados dos passos 1, determine a velocidade da rocha na base daencosta, supondo que não exista atrito.
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 \mu\, = 0,80. Faça cálculos para tranqüilizar a população da base da encosta mostrando, que numa situação atmosférica normal, a rocha não terá facilidade dedeslizar.
Passo 4
01-Calcule inicialmente a componente Py do peso.
\mu\, = 0, 80
m = 500 kg
Py = Pn
Py = m. g. cosθ
Py = 500. 9,8. Cos30º
Py = 500. 9,8. 0,86
Py = 4243,5 N

02-Calcule o atrito estático máximo
Fe = \mu_e\, . Fn
Fe = 0,80 . 4243,5
Fe = 3394N

03-Compare o atrito estático máximo com a componente paralela ao plano Px.
Px = P. Senθ
Px = 4900. sen30º
Px = 4900. 0,5
Px =2450 N
A força no Px é menor que a força de atrito estático máximo.
Escreva sucintamente uma conclusão sobre o resultado dos cálculos realizados nas etapas 1 e 2.
A força peso é maior que a força de atrito estático, podendo assim mover a rocha, caso o cabo venha a se romper.

ETAPA 2 – Trabalho de Energia Cinética
Passo 1
Em determinadas catástrofes, temos que usar tratores parasimplesmente arrastar os escombros. Um trator puxa uns escombros que estão apoiados sobre uma superfície horizontal cuja massa é de 750 kg por meio de uma corrente que está inclinada de 30º em relação à horizontal.
Passo 2
01- Determine o trabalho realizado pelo cabo que puxa os escombros numa distância de 2m.
m = 750 kg
d = 2 m
g = 9,8m/s
= 30º
W1 =?
Fy = F. Sen
Fy = P = m. g
F . Sen = m. g...
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