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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 84 (CFS 2) da EEAR 2016

CFS 2 · Física: Plano inclinado

– Um plano inclinado forma um ângulo de 60^\circ com a horizontal. Ao longo deste plano é lançado um bloco de massa 2\text{ kg} com velocidade inicial v_0, como indicado na figura. Qual a força de atrito, em \text{N}, que atua sobre o bloco para fazê-lo parar? (Considere o coeficiente de atrito dinâmico igual a 0{,}2)

Bloco deslizando para cima em um plano inclinado de 60° com a horizontal, com vetor velocidade inicial v0.

  1. A
    2
  2. B
    3
  3. C
    4
  4. D
    5
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Resolução comentada

A força de atrito dinâmico vale f = \mu N, em que N é a normal. Num plano inclinado, a normal equilibra a componente do peso perpendicular ao plano, que é P\cos\theta.

Dados: m = 2\ \text{kg}, \theta = 60^\circ, \mu = 0{,}2. Adoto g = 10\ \text{m/s}^2, como é padrão na prova.

  1. Peso: P = mg = 2 \cdot 10 = 20\ \text{N}.

  2. Normal: N = P\cos 60^\circ = 20 \cdot 0{,}5 = 10\ \text{N}.

  3. Atrito: f = \mu N = 0{,}2 \cdot 10 = 2\ \text{N}.

O bloco sobe e o atrito se opõe ao movimento, mas o módulo da força de atrito dinâmico não depende da velocidade, só de \mu e de N. Quem faz o bloco parar é a soma do atrito com a componente do peso ao longo do plano, P\sen 60^\circ. O enunciado pede apenas o atrito.

Alternativa A.

Pegadinha: Usar N = P\sen 60^\circ ou N=P em vez de P\cos 60^\circ muda o valor do atrito; o cosseno é o que dá a normal no plano inclinado.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BResultado sem relação com \mu N usando N=P\cos60^\circ; não sai de nenhuma conta correta.
  • CUsa N = P = 20 N sem a componente \cos60^\circ e erra a conta, ou dobra o valor.
  • DConfunde com a componente do peso ou erra a conta do atrito; não corresponde a 0{,}2 \cdot 10.

Assunto: Plano inclinado.

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Ver como caiu na prova Questão 84 no caderno CFS 2 da EEAR 2016

Fonte: EEAR 2016 · CFS 2. Prova oficial ↗