Mestre Panda

Dificuldade: fácil

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Na Berlenga Grande, uma ilha ao largo de Peniche, a ligação entre o cais e o farol faz-se por uma rampa. A Figura 1 representa uma pessoa que sobe um troço retilíneo dessa rampa, com 15º de inclinação, puxando uma caixa, na qual exerce uma força, $\vec{F_1}$, que faz um ângulo de 30° com o deslocamento.

Considere que a caixa pode ser representada pelo seu centro de massa (modelo da partícula material) e que a resultante das forças de atrito que atuam na caixa não é desprezável.

Questão:

Num dado momento da subida, a corda parte-se, e a caixa, de massa 50,0 kg, inicia um movimento descendente. A caixa passa numa posição A com velocidade de módulo $1,00 \text{ m s}^{-1}$ e percorre 100 m até uma posição B, onde passa com velocidade de módulo $4,00 \text{ m s}^{-1}$.

Considere que a inclinação da rampa e a força de atrito são constantes entre os pontos A e B da rampa.

Determine, a partir de considerações energéticas, a razão entre a intensidade da força de atrito e a intensidade do peso da caixa, $\frac{F_a}{P}$.

Apresente todos os cálculos efetuados.

Fonte: Exame Física e Química A - 2025, Época Especial - Grupo 2 Exercício 2.3

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