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FACULDADE ANHANGUERA DE RIBEIRÃO PRETO
ATPS FÍSICA
ETAPAS 3 E 4
Anderson Rodrigo Fonseca RA: 9291644755
João Carlos Bento Dias RA: 9291644818
Marcos Santos Lima RA: 9291644766
Marcus Paulo Bolzoni RA: 9291644714
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
