Questões de Física - Plano Inclinado e Atrito para Concurso

Uma esfera sólida de raio R e peso P rola sem deslizar. Durante o movimento, o centro de massa da esfera tem uma velocidade linear de v₀. A energia cinética da esfera pode ser descrita por: (considere L_esfera=2MR²/5)

Considere um plano inclinado de ângulo θ, livre de atrito. Uma força de módulo F é capaz de manter no equilíbrio um corpo de peso P₁, apoiado sobre o plano, quando a mesma atua paralelamente à superfície do plano inclinado. Esta mesma força, se aplicada horizontalmente, é capaz de equilibrar outro corpo de peso P₂ colocado sobre o mesmo plano inclinado. Em relação ao módulo desta força, é correto afirmar que:

Um corpo de massa 10 kg é abandonado no repouso no ponto A e passa a deslizar com atrito constante, ao longo de um plano inclinado AB. Plano que forma um ângulo de 60° com o eixo vertical h, onde estão indicadas as alturas dos pontos em relação ao solo. A partir do ponto B, o bloco cai sem a ação de forças dissipativas atuando sobre ele até atingir o ponto C, no solo, conforme representado no desenho abaixo. O corpo toca o solo com uma velocidade de intensidade 19 m/s e o módulo da aceleração da gravidade é de 10 m/s². Considerando os dados numéricos do desenho, a intensidade da força de atrito que age no corpo, no trecho AB, é:

Dados: cos 60° = 0,50 e sen 60° = 0,87.

Desenho Ilustrativo – Fora de Escala

Nas viagens por rodovias, é possível perceber que algumas curvas são compensadas, ou seja, a rodovia é inclinada em relação à horizontal. A finalidade dessa compensação é diminuir o risco de derrapagem dos veículos, principalmente quando o atrito pode diminuir na situação de pista molhada. A seguir é ilustrado, de forma esquemática, um automóvel de massa m que trafega com velocidade de módulo constante e igual a V, e efetua uma curva compensada de raio R, com uma inclinação igual a θ. 





Considerando as informações do texto e da figura precedentes, julgue os itens a seguir e, se necessário, para efeitos de cálculo, considere que o veículo tenha dimensões desprezíveis.

I Quando o automóvel realiza a curva sem derrapar, o atrito entre os seus pneus e o piso da rodovia é do tipo estático.

II O ângulo θ para o qual a resultante centrípeta permita que o carro seja mantido na pista, sem a necessidade de atrito, é igual a arctan ( V² / R . g )

III Caso os atritos sejam desprezíveis, a velocidade que o veículo deverá ter para executar a curva será V = √ R.g.tanθ .

IV Caso a rodovia seja plana e horizontal (θ = 0º), é possível efetuar a curva desde que exista atrito entre os pneus do veículo e o piso da rodovia.
Assinale a opção correta.

Um eixo maciço possui dois trechos com diâmetros D e d, conforme representado na Figura. A tensão cisalhante máxima devida à torção é calculada pela expressão t = TR/J, onde J é o momento polar da seção transversal (J = π.R⁴/2).





Considere que o eixo está sob ação do torque T, e seus diâmetros estão na relação D/d = 1,2.
A relação entre as tensões cisalhantes t_A/t_B, atuantes nas superfícies dos dois trechos do eixo, nos pontos A e B, é