ATPS De Engenharia Produção Mecanica Anhanguera Leis De Newton

ETAPA 1 _ Aula-tema: Leis de Newton

Esta etapa é importante para que você aprenda a identificar, representar e calcular as principais forças da mecânica. Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.

Passo 1

Para evitar o deslizamento de pedras na encosta de um morro, uma sugestão oferecida

é a ancoragem delas por meio de um cabo de aço fortemente fixado a rochas. Para isso, vamos determinar alguns parâmetros desse cabo.

Determine o peso da pedra sabendo que sua massa é de meia tonelada.

P = m x a

P = 500 x 9,8

P = 4.900N

R – O peso da pedra é 4.900N

Passo 2

Represente um plano inclinado de 30º e determine a componente da força peso paralela ao plano.

Passo 3

Determine a componente da força peso perpendicular ao plano. Para o caso do equilíbrio estático, determine a tração no cabo.

T = Px

Px = m x sen. 30º

Px = 500 x 0,5

Px = 250 N

R – A tração no cabo será de 250 N

Passo 4

Adotando a inclinação do terreno como 30º e supondo desprezível o atrito, caso o cabo se rompa, qual será a aceleração da rocha da base do plano.

Px = m x a

250 = 500 x a

a = 250 / 500

a = 0,5 m/s2

R – Aceleração será de - 0,5 m/s2

Passo 5

Considerando a encosta como um plano inclinado de 30º cujo valor de h (altura) tomado na vertical é de 300 m, determine o comprimento da encosta.

C = cat. Opo = 300 = 300 = 600 m

Cat. Adj sen. 30º 0,5

R – O comprimento da encosta é de 600 m

Passo 6

Com os dados dos passos 4 e 5, determine a velocidade da rocha na base da encosta, supondo que não exista atrito.

V2 = Vo2 + 2 x a x S

V2 = 0 + 2 x (0,5) x 600

V2 = 600

V = √600

V = 24,5 m/s

R - A velocidade da rocha na base da encosta será de 24,5 m/s

ETAPA 2

Aula-tema: Leis de Newton – Atrito

Passo 1

Numa situação mais próxima do real, o coeficiente de atrito estático pode ser tomado

como µ = 0,80. Faça cálculos para tranqüilizar a população da base da encosta mostrando, que numa situação atmosférica normal, a rocha não terá facilidade de deslizar.

Calcule inicialmente a componente Py do peso.

Py = m x cos 30º

Py = 500 x 9,8 x 0,87

Py = 4243,52N

R - A componente Py é 4.243,52N

Passo 2

Calcule o atrito estático máximo.

Femax = µe x Fn

Femax = 0,80 x 4.900

Femax = 3.920N

R - O atrito estático máximo é 3.920N

Passo 3

Compare o atrito estático máximo com a componente paralela ao plano PX..

O atrito estático máximo é 3.920N

A Compare o atrito estático máximo com a componente 250N

Passo 4

Escreva sucintamente uma conclusão sobre o resultado dos cálculos realizados nas etapas 1 e 2.

R- A força de atrito estático máximo exercida pela piso da encosta da montanha à pedra é aproximadamente 16 maior que a força de tração que a pedra exerce sobre o cabo de aço que a esta segurando presa à montanha,

A população da base da encosta pode ficar tranqüila, pois com um fator de segurança desses é praticamente impossível para a pedra descer a encosta sem a interferência de outras forças

ETAPA 3

Passo 1

Em determinadas catástrofes, temos que usar tratores para simplesmente arrastar os escombros. Um trator puxa uns escombros que estão apoiados sobre uma superfície horizontal cuja massa é de 750 kg por meio de uma corrente que está inclinada de 30º em relação à horizontal. Determine o trabalho realizado pelo cabo que puxa os escombros numa distância de 2m.

m = 750 kg

d = 2 m

g = 9,8m/s²

θ = 30º

W1 = ?

Fy = F . sen θ

Fy = P = m . g

F . sen θ = m . g

F . sen 30º = 750 . 9,8

F . ½ = 7350

F = 7350 / ½

F = 14700 N

W1 = F . d . cos θ

W1