Clique no link da Rádio PiemonteFM. Ultrapassamos a marca de 2 milhões e MEIO de acessos. Obrigado pela divulgação de nosso portal de notícia. Contato por email rafael@df.ufcg.edu.br. Agradecemos a todos pela participação, tendo como o único editor o professor Rafael Rodrigues da UFCG, Cuité-PB. Programa informativo GEMAG, aos domingos, 12:30h às 14h, na rádio PiemonteFM, transmitido por este blog. .
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Aula 10- Instrumentação I-2025.2. Torque e a Determinação do coeficiente de atrito, professor Rafael, nesta quarta, 19/11
Os estudantes da disciplina de Instrumentação I, UFCG-Cuité, período atrasado 2025.2, estão preparando materiais didáticos e Kits construídos com materiais de baixo custo, por eles com a ajuda do professor Rafael Rodrigues.
Na disciplina de Física experimental, as aulas acontecem no laboratório do CES-UFCG, neste caso, os estudantes ao realizar as experiências tem a ajuda de um técnico e o professor da disciplina.
Resolvendo uma questão de Dinâmica com o Torque.
Solução.
Iniciamos colocando as forças que atuam na tábua, o peso, as forças de normais, devido ao contato na parede(Força horizontal) e no piso (Força vertical)
Coeficiente de atrito estático. Veja a seguir a solução detalhada.
Vídeo com a explicação do atrito estático pelo professor Rafael.
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Preliminares. Soma geométrica de dois vetores, pegamos a extremidade de um e ligamos na origem do outro. O vetor resultante tem origem no primeiro e extremidade no último.
Soma analítica. Escrevendo o vetor em termos de suas componentes cartesianas, isto é, suas projeções nos eixos x e y.
Força de atrito estático é igual ao coeficiente de atrito multiplicado pela força Normal. Enquanto a força peso é perpendicular a superfície da terra, a força Normal é perpendicular a superfície de contato.
Para calcular a força de atrito usaremos a segunda lei de Newton e o torque total nulo, em relação a um eixo que passa pelo pé da escada. Devemos levar em conta o torque da força peso e o torque devido a força horizontal. Veja como determinar o torque total nulo a partir do diagrama de força.
Aceleração da gravidade próxima da superfície da terra.
Como a tábua está em repouso, sua aceleração é nula e, de acordo com a segunda lei de Newton, a força resultante será nula. No piso tem a força de reação vertical, F_v, no pé da tábua e a força de atrito na direção horizontal, F_a, apontando no sentido da orientação positiva.
Portanto, considerando as forças na horizontal e vertical, obtemos: F_v-P=0, isto é, F_v=P=mg=16x10N=160N, isto é, F_v=160N. F_a -F_h=0, isto é, F_a=F_h. Para encontrar a foça horizontal, F_h, utilizaremos o conceito de torque total em torno de um eixo passando pelo pé da tábua.
Torque nulo, fornece a força horizontal, ou seja, como todas as unidade estão no SI, basta substituir somente os números, na equação do torque total nulo, neste caso, obtemos: 160x0,6x2-4F_hx0,8=0. Portanto, dividindo por 2, obtemos: 160x0,6=2x0,8F_h, ou,
F_h=(160x0,6)/2x0,8=(160x0,6)/1,6=100x0,6=60,
colocando a unidade de força no SI, obtemos:
F_a=F_h=60N.
Ao empurrarmos uma caixa sobre uma superfície asparas temos dificuldade não pelo peso e sim pela força de resistência denominada de Atrito. Depois de vencer a força de atrito estático, teremos a força de resistência de atrito dinâmico, cujo coeficiente de atrito cinético é menor do que o coeficiente de atrito estático.
Ao fazer o relatório da disciplina de Instrumentação I, o estudante deve calcular o erro experimental ou discrepância experimental Relativa(DR):
DR=|C-E|/C,
com C=Certo, sendo a media mais precisa e E=Errado, é a medida de pouca precisão.
Se DR=0,06, então em termos de percentagem, DR=6%.
Respostas Comentadas do ENEM 2012 ENEM 2012. questão 52. Os freios ABS são uma importante medida de segurança no trânsito, os quais funcionam para impedir o travamento das rodas do carro quando o sistema de freios é acionado, liberando as rodas quando estão no limiar do deslizamento. Quando as rodas travam, a força de frenagem é governada pelo atrito cinético. As representações esquemáticas da força de atrito fat entre os pneus e a pista, em função da pressão p aplicada no pedal de freio, para carros sem ABS e com ABS, respectivamente, são:
A resposta é a letra A. A força de atrito estática não é constante, ela é crescente até um valor máximo. Após esse valor ela passa a ser força de atrito dinâmica e, agora, sim possui um valor constante, que é menor que a estática. No caso dos freios sem ABS, as rodas vão travar a partir de uma certa pressão aplicada no pedal. Antes dessa situação limite, o atrito é do tipo estático e a partir daí passa a ser dinâmico. No caso dos freios com ABS, a intenção é não travar as rodas, ou seja, manter o atrito sempre estático.
Enunciado completo desta questão.
Solução
Iniciamos colocando as forças que atuam na tábua, o peso, as forças de normais, devido ao contato na parede(Força horizontal) e no piso (Força vertical).
Veja mais detalhes sobre outras soluções no seguinte LInk
Vetores em uma dimensão: C com componente negativa e B com componente positiva.
Verifica-se experimentalmente que a força de atrito estático é proporcional a força Normal. Esta é a força perpendicular a superfície de contato. Veja a demonstração do coeficiente de atrito estático. Este é adimensional.
Veja mais
D é a distância da base e h é altura do plano inclinado
Agora vamos demonstrar este resultado para o coeficiente estático.
Voltanto ao projeto III, considerando o atrito.
O carro parou na chegada de Remígio porque existe a força de atrito.
A tabela abaixo mostra os coeficientes de atrito da combinação de alguns materiais e é possível verificar os menores valores para alguns dos citados acima.
Coeficiente de atrito para a combinação de alguns materiais.
Aulas 06 e 07- Na aula 06 de revisão sobre cinemática escalar, gravada no IQUANTA da UFCG, campus sede, vimos a definição das grandezas cinemáticas de coordenada de posição, velocidade média e aceleração. A aula Aula 07 de instrumentação I será hoje, 7/11, o professor Rafael Rodrigues resolveu questões de dinâmica: aplicações das leis de Newton.
Veja mais detalhes sobre outras soluções no seguinte LInk
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