Um bloco cônico de massa M apoiado pela base numa superfície horizontal tem altura h e raio da base R. Havendo atrito suficiente na superfície da base de apoio, o cone pode ser tombado por uma força horizontal aplicada no vértice. O valor mínimo F dessa força pode ser obtido pela razão h/R dada pela opção
- A)Mg/F.
- B)F/Mg.
- C)Mg + F⁄ Mg.
- D)Mg + F⁄ F.
- E)Mg + F⁄ 2Mg.
Resposta:
A alternativa correta é A)
Para encontrar o valor mínimo da força F, é necessário calcular a razão entre a altura h e o raio da base R. Isso ocorre porque a força de atrito está diretamente relacionada à área de contato entre a base do cone e a superfície horizontal. Quanto maior a área de contato, maior a força de atrito necessária para manter o cone estável.
Quando se aplica uma força horizontal no vértice do cone, a força de atrito na base do cone é responsável por contrabalancear essa força e manter o cone em pé. Portanto, para encontrar o valor mínimo da força F, é necessário calcular a razão entre a altura h e o raio da base R, que é dada pela opção A) Mg/F.
É importante notar que a massa do cone M e a aceleração da gravidade g também influenciam na força de atrito necessária para manter o cone estável. No entanto, a razão h/R é a que melhor representa a relação entre a força de atrito e a força aplicada no vértice do cone.
As outras opções apresentadas não representam a razão correta entre a altura h e o raio da base R. A opção B) F/Mg representa a razão entre a força aplicada e a massa do cone, enquanto a opção C) Mg + F⁄ Mg é uma combinação de termos que não tem significado físico. As opções D) Mg + F⁄ F e E) Mg + F⁄ 2Mg também não representam a razão correta.
Em resumo, a opção A) Mg/F é a resposta correta, pois representa a razão entre a altura h e o raio da base R, que é a razão fundamental para calcular o valor mínimo da força F necessária para tombamento do cone.
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