Física - Dinâmica | Aula 03: Plano Inclinado + Exercícios

Nesta aula de Física, vamos explorar o conceito de Plano Inclinado dentro do estudo da Dinâmica e resolver exercícios que aplicam esses conceitos em diferentes situações práticas. O plano inclinado é um tema fundamental para entender como as forças atuam em objetos que se movem sobre superfícies inclinadas, o que é crucial para uma série de aplicações no mundo real.

Começaremos explicando o que é um plano inclinado e como decompor as forças que atuam sobre um objeto nesse tipo de superfície. Isso inclui a força gravitacional, a força normal, e a força de atrito, que devem ser consideradas para analisar o movimento do objeto. Vamos explorar como a inclinação do plano altera a componente da força gravitacional que causa a aceleração do objeto ao longo da superfície.

Em seguida, você terá a oportunidade de aplicar esses conceitos na prática com uma série de exercícios que cobrem diferentes cenários de movimento em um plano inclinado. Resolveremos problemas que envolvem tanto o cálculo da aceleração e da velocidade final do objeto quanto a determinação das forças necessárias para manter um corpo em repouso ou em movimento constante.

Esta aula é essencial para quem deseja aprofundar seus conhecimentos em Dinâmica e entender como os princípios físicos se aplicam em situações reais, como em rampas, escadas e estradas inclinadas. Os exercícios apresentados ajudarão a reforçar sua compreensão e a desenvolver habilidades para resolver problemas complexos de física envolvendo planos inclinados.

(Famema - 2022) Um bloco de 60 kg é abandonado sobre um plano inclinado em 30° com a horizontal. Para mantê-lo em repouso, o bloco é preso a uma das extremidades de um fio que, após passar por uma roldana fixa, é puxado verticalmente para baixo, na outra extremidade, por um homem de 80 kg que está em repouso, de pé, sobre um piso horizontal, como ilustra a figura.
Considere o fio e a roldana ideais, os atritos desprezíveis, o trecho do fio entre o bloco e a roldana paralelo ao plano inclinado e g = 10 m/s2.
O módulo da força exercida pelo piso horizontal sobre o homem é
a) 800 N.
b) 600 N.
c) 500 N.
d) 300 N.
e) 200 N.

(Fempar (Fepar) - 2023) O sistema representado na figura é abandonado com os blocos nas posições indicadas.
Os dois blocos têm massas iguais, o fio e a roldana são ideais e os atritos desprezíveis.
Considere g = 10 m/s2.
Nesse caso, o bloco que está pendurado adquire uma aceleração
a) vertical, para baixo de módulo igual a 2,5 m/s2.
b) vertical, para cima de módulo igual a 2,5 m/s2.
c) vertical, para baixo de módulo igual a 5 m/s2.
d) vertical, para cima de módulo igual a 5 m/s2.
e) nula, pois o sistema permanece em repouso.

(Pucpr Medicina - 2024) Um bloco é lançado com velocidade de 20 m/s a partir da base de um plano inclinado fixo e muito longo que forma ângulo θ com a horizontal, como a figura a seguir apresenta.
Considerando o coeficiente de atrito entre o plano e o bloco como igual à µ = 0,25, qual é a altura máxima que o corpo pode subir em relação ao nível horizontal de lançamento?
Para seus cálculos, considere a aceleração da gravidade de 10 m/s², senθ = 0,6 e cosθ = 0,8.
a) 15 m
b) 18 m
c) 20 m
d) 25 m
e) 30 m