Question
Questão 4 Sua empresa foi contratada para construir uma rampa em uma sala comercial cuja entrada está a um desnível de 1,5 m de altura em relação à horizontal. O espaço disponivel possibilitou a construção de uma rampa única, sem patamares . Supondo uma subida na rampa com velocidade constante e a massa do conjunto pessoa-cadeira igual a 100 kg, qual deve ser o ângulo de inclinação da rampa a ser construida? Qual a energia gasta pelo cadeirante para subir por esta rampa? Despreze os atritos. Observação: Rampas de acesso, de acordo com estas normas, devem ter inclinação de forma que um cadeirante, ao subir, aplique uma força correspondente a cerca de 7% da sua força peso. Sem resposta
Solution
4.7
(287 Votos)
Dália
Elite · Tutor por 8 anos
Resposta
Para determinar o ângulo de inclinação da rampa, podemos usar a relação entre a força aplicada pelo cadeirante e a força peso. Sabemos que a força aplicada deve ser igual a 7% da força peso.A força peso é dada por:
Onde:-
é a massa do conjunto pessoa-cadeira (100 kg)-
é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²)Portanto, a força peso é:
A força aplicada pelo cadeirante é 7% da força peso:
Para encontrar o ângulo de inclinação, usamos a relação trigonométrica:
Substituindo os valores:
Agora, calculamos o ângulo:
Portanto, o ângulo de inclinação da rampa deve ser aproximadamente
.Para calcular a energia gasta pelo cadeirante, usamos a fórmula da energia potencial gravitacional:
Onde:-
é a massa do conjunto pessoa-cadeira (100 kg)-
é a aceleração da gravidade (9,8 m/s²)-
é a altura do desnível (1,5 m)Substituindo os valores:
Portanto, a energia gasta pelo cadeirante para subir pela rampa é de 1470 J.