FÍSICA - 3o ANO MÓDULO 06

FÍSICA - 3 ANO
MÓDULO 06
o
PLANO INCLINADO
PT
PN
θ
P
Como pode cair no enem?
Uma máquina utiliza um carrinho para retirar carvão do interior de uma mina, puxando-o,
sobre um plano inclinado, por meio de um cabo de aço, como mostra a figura abaixo.
MOTOR
Considerando o seguinte código, sejam as forças:
• T é a força feita pelo cabo de aço no carrinho;
• fa é o somatório das forças de atrito nas rodas do carrinho;
• P é a força de atração gravitacional da Terra sobre o carrinho;
• N é a componente normal da força dos trilhos sobre o carrinho.
O diagrama que representa corretamente estas forças está mostrado na alternativa.
N
T
fa
a)
b)
N
P
N
c)
fa
P
T
fa
N
d)
P
T
N
T
fa
P
e)
T
fa
P
Fixação
1) (UFF) Um cubo encontra-se em equilíbrio, apoiado em um plano inclinado, conforme mostra
a figura.
Identifique a melhor representação da força que o plano exerce sobre o cubo.
a) d)
b) e)
c)
Fixação
2) Considere dois blocos A e B, com massas mA e mB respectivamente, em um plano inclinado,
como apresentado na figura abaixo.
g
B
A
30”
Desprezando forças de atrito, representando a aceleração da gravidade por g e fazendo sen
30º = cos 11,5 que mostra a razão
para que o corpo B suba com uma aceleração de .
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
Fixação
3) (UERJ) O carregador deseja levar um bloco de 400 N de peso até a carroceria do caminhão,
a uma altura de 1,5 m, utilizando-se de um plano inclinado de 3,0 m de comprimento, conforme
a figura a seguir:
Desprezando o atrito, a força mínima com que o carregador deve puxar o bloco, enquanto
este sobe a rampa, será, em N, de:
a) 100 c) 200
b) 150 d) 400
Fixação
4) (PUC) Um caixote de madeira de 4,0 kg é empurrado por uma força F constante e sobe com
velocidade constante de 6,0 m/s um plano inclinado de um ângulo α, conforme representado na
figura.
)
A direção da força F é paralela ao plano inclinado e o coeficiente de atrito cinético entre as
superfícies em contato é igual a 0,5. Com base nisso, analise as seguintes afirmações:
I) O módulo de F é igual a 24 N.
II) É a força resultante do movimento na direção paralela ao plano inclinado.
III) As forças contrárias ao movimento de subida do cai-xote totalizam 40 N.
IV) O módulo da força de atrito que atua no caixote é igual a 16 N.
Dessas afirmações, é correto apenas o que se lê em:
a) I e II
b) I e III
c) II e III
d) II e IV
e) III e IV
Fixação
5) Um livro em repouso está apoiado sobre uma mesa inclinada de um ângulo α em relação ao
piso, conforme o desenho.
Sejam FAT a componente força de atrito, N a componente normal que atuam no livro e P o
seu peso, então, é correto afirmar, com relação aos seus módulos, que:
a) N < P e FAT = P sen α
b) N = P e FAT = P sen α
c) N < P e FAT = P cos α
d) N = P e FAT = P cos α
Fixação
6) Um bloco de massa 5 kg está parado sobre um plano inclinado de um ângulo de 30° com
a horizontal, preso a uma mola, de constante elástica k = 100 N/m, como mostra a figura. O
atrito entre o bloco e o plano pode ser desprezado.
k
m
30º
a) Represente as forças que atuam na caixa e escreva quem exerce cada uma das forças.
b) Calcule a deformação da mola nessa situação.
Proposto
1) (UERJ) Uma pequena caixa é lançada sobre um plano inclinado e, depois de um intervalo
de tempo, desliza com velocidade constante. Observe a figura, na qual o segmento orientado
indica a direção e o sentido do movimento da caixa. Entre as representações a seguir, a que
melhor indica as forças que atuam sobre a caixa é:
a)
caixa
b)
c)d)
Proposto
2) (UFF) Um bloco é lançado para cima sobre um plano inclinado em relação à direção horizontal, conforme ilustra a figura.
A resultante (R ) das forças que atuam no bloco, durante seu movimento de subida, fica
mais bem representada na opção:
a)
d)
b)
c)
e)
Proposto
3) (PUC) A figura 1 representa um bloco de massa m que, após ser lançado com velocidade
v, sobe uma rampa de comprimento L, sem atrito, inclinada de um ângulo θ.
Assinale a opção que corresponde às forças que atuam no bloco enquanto ele estiver subindo a rampa.
m
θ
a)
c)
b) d)
g
Proposto
4) (UGF) Um carrinho de massa m é abandonado no ponto O de um trilho, passando a se
mover sem atrito.
0
cm
Qual dos gráficos a seguir representa corretamente o módulo (F) da força resultante que
agiu sobre o carrinho, em função da distância (x) por ele percorrida?
a)
b)
c)
d)
e)
Proposto
5) (MACKENZIE) No plano inclinado sem atrito da figura, os corpos têm a mesma massa m.
Sendo g o módulo da aceleração da gravidade no local, o valor da aceleração do corpo B é:
a) g
b) g/2
B
c) g/3
A
d) g/4
e) g/5
30”
Proposto
6) Um bloco de massa m = 3,0 kg desliza sobre a su-perfície inclinada de uma rampa que faz
com a horizontal um ângulo de 30°, como indica a figura.
m
g/3
30o
Verifica-se que o bloco desce a rampa com movimento retilíneo ao longo da direção de
maior declive (30° com a horizontal) com uma aceleração de módulo igual a g/3, em que g é
o módulo da aceleração da gravidade.
Considerando g = 10m/s2, calcule o módulo da força de atrito que a superfície exerce sobre
o bloco.
Proposto
7) (FUVEST) O mostrador de uma balança, quando um objeto é colocado sobre ela, indica 100
N, como esquematizado em A.
Se tal balança estiver desnivelada, como se observa em B, seu mostrador deverá indicar,
para esse mesmo objeto, o valor de:
a) 125N
b) 120N
c) 100N
d) 80N
e) 75N
Proposto
8) No sistema a seguir, o fio e a polia são considerados ideais e o atrito entre as superfícies em contato
é desprezível. Abandonando-se o corpo B a partir do repouso, no ponto M, verifica-se que, após
2 s, ele passa pelo ponto N com velocidade de 8 m/s. Sabendo-se que a massa do corpo A é
de 5 kg, a massa do corpo B é:
Dados: g = 10 m/s2
cos 37° = 0,8
N
sen 37° = 0,6
A
a) 1kg b) 2kg
c) 3kg
d) 4kg
e) 5kg
B
M
37o
Proposto
9) Um bloco de massa M = 8 kg encontra-se apoiado em um plano inclinado e conectado a um
bloco de massa m por meio de polias, conforme figura a seguir.
m
1
Dados: sen 30° = 2
θ
M
√3
cos 30° = 2
O sistema encontra-se em equilíbrio estático, sendo que o plano inclinado está
fixo no solo. As polias são ideais e os fios de massa desprezível. Considerando
g = 10 m/s2, θ = 30° e que não há atrito entre o plano inclinado e o bloco de massa M, marque
a alternativa que apresenta o valor correto da massa m, em kg.
a) 2 √3 c) 2
b) 4 √3 d) 4
Proposto
10) (UERJ) Um caminhão-tanque, transportando gasolina, se move no sentido indicado com
aceleração a. Uma pequena boia b flutua na superfície do líquido, como indica a figura.
a
A inclinação do líquido no interior do tanque, expressa pela tangente do ângulo θ, é igual a:
a
a) ––
g
a
b) 2 ––
g
a
c) 3 ––
g
a
d) 4 ––
g
Proposto
11) (UERJ) Um jovem, utilizando peças de um brinquedo de montar, constrói uma estrutura
na qual consegue equilibrar dois corpos, ligados por um fio ideal que passa por uma roldana.
Observe o esquema.
1
30º
2
β
Admita as seguintes informações:
• Os corpos 1 e 2 têm massas respectivamente iguais a 0,4 kg e 0,6 kg;
• A massa do fio e os atritos entre os corpos e as superfícies e entre o fio e a roldana são desprezíveis β.
Nessa situação, determine o valor do ângulo β.