Existe um ângulo para o avião em que nenhuma força horizontal pode manter a velocidade constante em movimento em massa?
Sim, existe um ângulo em que nenhuma força horizontal pode manter uma massa em movimento a uma velocidade constante em um plano inclinado. Este ângulo é
o ângulo de repouso .
Aqui está o porquê:
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forças agindo na missa: Quando uma missa está em um plano inclinado, há duas forças principais atuando nela:
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Gravidade: Puxando a massa para baixo.
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Força normal: Empurrando a massa perpendicular ao plano.
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componentes da gravidade: A força da gravidade pode ser dividida em dois componentes:
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componente paralelo ao avião: Este componente puxa a massa para baixo da inclinação.
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componente perpendicular ao plano: Este componente é equilibrado pela força normal.
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ângulo de repouso: O ângulo de repouso é o ângulo em que o componente da gravidade paralelo ao plano (que deseja puxar a massa para baixo) é exatamente igual à força máxima de atrito estático que pode ser exercido pelo plano na massa.
Neste cenário: * Se o ângulo for menor que o ângulo de repouso, a força de atrito estático poderá superar o componente da gravidade paralelo ao plano, mantendo a massa em repouso.
* Se o ângulo for maior que o ângulo de repouso, o componente da gravidade paralelo ao plano é mais forte que a força de atrito estático, fazendo com que a massa deslize pela inclinação.
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No ângulo de repouso, não há força líquida agindo na missa ao longo do avião. Isso significa que, mesmo com uma força horizontal, a massa ainda deslizará pela inclinação.
Portanto, no ângulo de repouso, nenhuma força horizontal pode manter a massa em movimento a uma velocidade constante. Nota importante: O ângulo de repouso depende do coeficiente de atrito estático entre a massa e o plano inclinado. Um coeficiente de atrito maior leva a um ângulo maior de repouso.