Fundamentos de Mecnica 4300151 Primeiro semestre de 2020

Fundamentos de Mecânica 4300151 – Primeiro semestre de 2020 q 24 a Aula. Aplicações das Leis de Newton – parte 2. Nilberto Medina e Vito Vanin medina@if. usp. br, vanin@if. usp. br 15/06/2020

Objetivos Aplicar as leis de Newton em casos específicos • dois corpos com atrito • Inclinação da curva na rodovia • atrito por compressão • em que se vê a diferença entre referencial inercial e não inercial • com forças de tração e atrito que estabelecem relações de vínculo 2

q Aplicações das leis de Newton § Determinar os elementos do sistema do problema e entender a questão para a qual se busca a solução § Escolher o(s) sistema(s) de referência para descrever a evolução temporal dos corpos § Atribuir sinais aos dados do problema, de acordo com o(s) sistema(s) de referência escolhido(s) § Determinar as interações sobre cada corpo § Desenhar o(s) diagrama(s) de corpo livre § Escrever as equações de movimento § Escrever as equações de vínculos, se houverem § Localizar as incógnitas § Resolver as equações § Verificar o(s) comportamento(s) das soluções nas situações-limite § Substituir os valores numéricos do problema § Verificar a razoabilidade do resultado encontrado – sinal, em particular 3

Exercício 4 – Lista 14 Um carro empurra o bloco A, encostado à parte frontal da sua carroçaria, que é vertical, conforme esboçado na figura ao lado. O bloco tem 2 kg de massa e o coeficiente de atrito estático com a carroçaria do carro é 0, 6. O carro acelera uniformemente em uma estrada plana e horizontal, de modo que o bloco não escorrega. Determine a aceleração mínima a do carro e do bloco. Vínculo entre o carro e o bloco 4

Qual o módulo da força de atrito ? c) Se uma aceleração maior que a mínima (calculada no item a) resulta em uma força de atrito maior que a calculada no item b), e explique a razão. 5

Exercício 5 da lista 14 Dois blocos de massas m =16 kg e M = 88 kg estão livres para se mover. A superfície de contato é vertical, com coeficiente de atrito estático e = 0, 4. A superfície abaixo de M é lisa, Força F o bloco pequeno não desliza. F m M Determine a força mínima horizontal F necessária para segurar m contra M. sem atrito Vínculo entre os blocos 6

Exercício 6, Lista 14 Um bloco está sobre uma prancha que pode deslizar sobre um assoalho sem atrito, conforme figura abaixo. O coeficiente de atrito entre o bloco e a prancha é = 0, 4. O bloco e a prancha têm 4 kg de massa cada. Determine o valor máximo de F que pode atuar sobre a prancha p/ que o bloco não escorregue sobre a prancha. PRANCHA Quando a prancha é puxada, o bloco é puxado via atrito. Para o bloco não deslizar, a força aplicada na prancha deve ser menor ou igual à força de atrito máxima entre o bloco e a prancha. No bloco: Quando o bloco não escorrega, bloco e prancha formam um único corpo 7

Qual a aceleração de cada objeto e a força de atrito que atua sobre cada objeto, quando |F| = 36 N ? Bloco PRANCHA eq. (ii) Prancha 8

Qual a aceleração de cada bloco e a força de atrito que atua sobre cada objeto, quando |F| = 16 N ? PRANCHA Com essa força o bloco não escorrega Conferindo o resultado 9

Exercício 7 da lista 14 A figura ao lado representa dois blocos ligados por uma corda leve e inextensível. As massas de A e B são, respectivamente, 10 e 5 kg. O coeficiente de atrito de A com a mesa é 0, 2, e não há atrito entre os blocos A e C nem entre o fio que liga os blocos e o guia do fio, que está fixo. Inicialmente, o sistema está parado, com o bloco B a 0, 5 m do chão. y Determine o menor valor da massa de C que evite o movimento de B. Corpo B Corpo A Corpo C 0, 5 m Notação: 10

y 0, 5 m Substituindo os valores, temos: 11

Quais são as acelerações dos blocos no caso de ser retirado o corpo C. y Corpo B Corpo A 0, 5 m 12

Qual o tempo para que B atinja o chão após a retirada do corpo C. y O corpo B está a uma altura de 0, 5 m do chão. 0, 5 m Qual a velocidade do corpo B no impacto com o chão. 13

Até a próxima aula