Como você calcula a força necessária para puxar uma massa de 20gk em um plano uniforme de velocidade lenta, inclinando um ângulo 30 com horizontal se o atrito cinético do coeficiente for 0,20?
Veja como calcular a força necessária para puxar a massa para cima do plano inclinado:
1. Entenda as forças *
gravidade (peso): A força da gravidade atua diretamente na missa. Sua magnitude é (massa * aceleração devido à gravidade) =20 kg * 9,8 m/s² =196 N.
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Força normal: A força exercida pelo plano inclinado perpendicular à sua superfície. Equilibra o componente da gravidade perpendicular ao plano.
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Força de atrito: A força que se opõe ao movimento da massa ao longo do avião. É proporcional à força normal e ao coeficiente de atrito cinético.
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Força aplicada: A força necessária para aplicar paralelamente à inclinação para puxar a massa a uma velocidade constante.
2. Quebrar forças *
componente da gravidade paralelo ao plano: Essa é a força que precisa ser superada para puxar a massa para cima. É calculado como (peso da massa * sin (ângulo)).
* 196 n * sin (30 °) =98 n
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componente da gravidade perpendicular ao plano: Isso é equilibrado pela força normal. É calculado como (peso da massa * cos (ângulo)).
* 196 n * cos (30 °) =169,7 n (aproximadamente)
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Força de atrito: Isso se opõe ao movimento e é calculado como (coeficiente de atrito cinético * força normal).
* 0,20 * 169,7 n =33,94 n (aproximadamente)
3. Calcule a força aplicada Para puxar a massa a uma velocidade constante, a força aplicada deve equilibrar as forças que agem contra a moção:
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Força aplicada =(componente da gravidade paralela ao plano) + (força de fricção) * Força aplicada =98 n + 33,94 n =131,94 n (aproximadamente)
Portanto, você precisa de aproximadamente 131,94 newtons de força para puxar a massa de 20 kg em uma velocidade lenta uniforme para o plano inclinado.
