Atrito estático ao longo de rampas

A figura mostra uma caixa de uma rampa. Suponha-se que a caixa contém um novo TV de tela plana que você&rsquo-re empurrando para cima a rampa e em sua casa.

Uma série de forças estão agindo na caixa, incluindo tanto a gravidade e fricção, e você precisa levar tanto em conta. Lá&rsquo-s também a força exercida sobre a caixa como você empurrá-lo até a rampa. Assim como você equilibrar todas as forças? Quanta força é necessária para obter a caixa subir a rampa para dentro da casa?

Para descobrir isso, você precisa calcular as forças ao longo da rampa. Lá&rsquo-s a componente da força da gravidade ao longo da rampa, que é

Mas o que é a força devido à fricção estática ao longo da rampa?

Para descobrir isso, você usar a equação

Qual é a força normal, F_n? Você já sabe a resposta - ele&rsquo-s

Isso faz com que a força devido ao atrito estático

A força de atrito estático aponta ao longo da rampa, e você&rsquo-ve calculada a força da gravidade ao longo da rampa. Ambas estas forças apontar para baixo a rampa e precisa ser superada pela força empurrando para cima a rampa. Portanto, em outras palavras, F_empurrar é

Onde

é a força da gravidade que actua ao longo da rampa, e F_s é a força devido à fricção estática. Conectando essas forças dá-lhe:

pergunta amostra

1. Suponha que a TV de tela plana&caixa rsquo-s tem uma massa de 1,00 x 10² kg, e a rampa tem um ângulo de 23 graus. Qual é a força necessária para obter a caixa subir a rampa, se o coeficiente de atrito estático é de 0,20?

   A resposta correta é 563 N.

1. A equação para usar é

   

2. Ligue os números: F_empurrar = 383 + 180 = 563 N.

   Video: Maratona ENEM - Dica 06 - Dinâmica - atrito estático ( determinação do coeficiente )

questões práticas

1. Você&rsquo-re arrastando seu irmão mais novo até a rampa de cadeira de rodas de 25 graus para o médico&rsquo-s escritório.

   Se ele tem uma massa de 40,0 kg eo coeficiente de atrito estático é 0,15, quanta força você precisará aplicar para levá-lo em movimento?

2. Suponha que você&rsquo-re lutando para se obter um bloco de 20,0 kg de gelo em movimento para cima de uma rampa de 40,0 graus.

   Se o coeficiente de atrito estático é um baixo 0,050, quanta força você precisará aplicar para superar o peso puxando o bloco descer a rampa e atrito estático?

Seguem-se respostas para as questões práticas:

1. 220 N

1. 
   
   
   

   Calcular as forças necessárias para superar: A força da gravidade é

   

   e a força devido à fricção, F_f, é

   

   Você precisa encontrar a força normal.

   Video: Ângulo de atrito - Calculando-se o coeficiente de atrito estático - Física

2. A equação para a força normal é

   

   Utilizar a força normal para calcular a força devido ao atrito:

   

3. A força total que você tem que superar é

   

4. Ligue os números:

   

   A resposta final deverá ser arredondado para 220 N. (o valor para o g só é conhecido para dois algarismos significativos (9.8) uma vez que varia no terceiro dígito dependendo da localização na Terra.)