FACULDADE ANHANGUERA DE Jaraguá do Sul

ATPS FÍSICA

ETAPAS 3 E 4.

Rogério

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 = 14700 . 2 . 0,866

W1 = 25461 J

Passo 2 - Para o passo anterior, determine o trabalho realizado pela força gravitacional e pela reação normal

para o mesmo deslocamento.

Como os escombros somente se movimentam na horizontal, não há deslocamento vertical, então d = 0.

Wy = WN + Wg

Para a força gravitacional

WG = F . d . cos θ

Como d = 0, WG = 0

Para a força normal

WN = F . d . cos θ

Como d = 0, WN = 0

Então, Wy = 0 + 0, o que nos leva a Wy = 0

Passo 3 - Determine também o trabalho total realizado sobre o bloco, utilizando os passos anteriores.

W = W1 + WN + Wg

W = 25461 + 0 + 0

W = 25461 J

Passo 4 - Após alguns desabamentos, precisamos acionar um guindaste para remover laje, pedras e outros

escombros. Determine a potência no cabo de um guindaste que eleva com velocidade constante uma pedra de

500 kg até uma altura de 5m, num intervalo de tempo de 20s.

m = 500 kg

h = 5 m

Δt = 20 s

g = 9,8m/s²

P = ?

P = W/ Δt

P = (m . g . h) / Δt

P = (500 . 9,8 . 5) / 20

P = 24500 / 20

P = 1225 W

Passo 5 - Para o guindaste do Passo (4) acima, determine a potência no cabo em HP. Adote 1HP =746W.

P = 1225 W

1 HP = 746 W

1 HP = 746 W

X 1225W

746x = 1225

x = 1225 / 746

x = 1,643 HP

Etapa 4

Passo 1 - Leia o trecho abaixo:

Segunda-feira, 16/11/20009

Essa é uma das hipóteses para a causa do acidente na obra do Rodoanel. O CREA quer saber que tipo de

material foi usado nas vigas. Apenas uma das três vítimas continua internada. (http://video.globo.com/Videos/)

O conjunto era composto por quatro vigas de 80 toneladas cada uma. Calcule a energia potencial do sistema

formado pelas quatro vigas sabendo que elas estavam a 8 metros do solo. Adote 1 tonelada = 1000 kg

m = 80 t = 80000kg

h = 8 m

g = 9,8m/s²

U = m . g . h

U = (4 . 80000) . 9,8 . 8

U = 320000 . 9,8 . 8

U = 25088000 J ou 25088 kJ

Passo 2 - Com os dados da questão anterior e usando a conservação de energia, calcule a velocidade de

chegada do sistema de vigas ao solo.

Pelo princípio de conservação de energia, temos que K = U

K = U = 25088000 J

K = ½ . m . v²

m . g . h = ½ . m . v²

g . h = ½ . v²

9,8 . 8 = ½ . v²

v² = (9,8 . 8) / ½

v = √(9.8 . 8 . 2)

v = 12,52 m/s² ou 45 km/h

Passo 3 - Leia o trecho abaixo:

20/11/2009 - 21h56

Desabamento no SP Market fere 12. Shopping abre normalmente neste sábado

(http://www1.folha.uol.com.br/folha/cotidiano/)

Doze pessoas, entre elas uma grávida, ficaram feridas nesta sexta-feira em consequência do desabamento

parcial do teto do shopping SP Market, na avenida Nações Unidas, zona sul de São Paulo. Uma área

aproximada de 100 metros quadrados permanecerá interditada, mas o shopping, que passa por obras de

expansão, funcionará normalmente neste sábado.

Considerando que a massa do teto era de 30 toneladas, calcule a energia potencial gravitacional acumulada

por esse teto no momento do desabamento, sabendo que ele estava a uma altura de 6m do solo. Dado: 1

tonelada = 1000 kg.

m = 30 t = 30000 kg

h = 6 m

g = 9,8m/s²

U = m . g . h

U = 30000 . 9,8 . 6

U = 1764000 J ou 1764 kJ

Passo 4 - Com os dados da questão anterior e supondo o sistema conservativo, calcule a velocidade de

chegada ao solo desse teto.

Pelo princípio de conservação de energia, temos que K = U

K = U = 1764000 J

K = ½ . m . v²

m . g . h = ½ . m . v²

g . h = ½ . v²

9,8 . 6 = ½ . v²

v² = (9,8 . 6) / ½

v = √(9.8 . 6 . 2)

v = √117,6

v = 10,84 m/s² ou 39 km/h