fisica etapa 1 e 2 Engenharia mecanica

Etapa 1

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.

Pp = Mp.G
Pp = 500.9,8
Pp = 4900
Pp = 4,9.〖10〗^3N
Nesse passo podemos concluir que o peso da pedra é de 4,9.〖10〗^3N.

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 do cabo. Eixo X
∑ Fx = 0
Frx = m.a
T-Px = 0
T = Px
Px = P. senθ
T = m. g. senθ
T = 500.9,8.sen30º
T = 2450
T = 2,45.〖10〗^3N

Nesse passo podemos concluir que a tração no cabo e de 2,45.〖10〗^3 N.

Passo 4
Adotando a inclinação do terreno como 30° e supondo desprezível atrito, caso o cabo se rompa, qual será a aceleração da rocha da base do plano.

Frx = m.ax
-Px = m.ax
-m.g.senθ = m.ax ax = - g.senθ ax = -9,8.sen30º ax = -4,9 m/s^2

Nesse passo podemos concluir que a aceleração da pedra será de -4,9 m/s^2.

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.

Ce = h ÷ senθ
Ce = 300 ÷ sen30º
Ce = 600 m

Nesse passo podemos concluir que 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 = Vo + 2.a .Δs
V² = 0 + 2.4,9.600
V² = 9,8.600
V² = 609,8
V = √609,8
V = 24,7 m/s
V = 89 Km/h

Nesse passo podemos concluir que a velocidade da rocha na base da encosta é de
24,7 m/s ou 89 Km/h.

Etapa 2

Passo 1
Numa situação mais próxima do real, o coeficiente de atrito estático pode ser tomado como µ = 0,80. Faça