Question

3) Um bloco de massa 2 kg desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito, com velocidade 10m/s , penetrando

assim numa região onde existe atrito de coeficiente 0,5. Pergunta-se:

a) Qual o trabalho realizado pela força de atrito apos o bloco ter percorrido 5m com atrito?

b) Qual a velocidade do bloco ao final desses 5 m ?

a) -50J e √50m/s

b) -60J e √60m/s

c) -70J e √50m/s

d) -50J e √80m/s

e) -80J e √50m/s

URGENTE!!

Answer 1

Vamos começar entendendo a situação e, para isso, acompanhe a resolução junto ao desenho anexado.

Quando o bloco se encontra na superfície sem atrito, não há qualquer força que altere sua velocidade e trajetória e, portanto, segue com velocidade constante em movimento retilíneo uniforme (MRU).

Quando chega a região com atrito, a força de atrito começa a frear o bloco com aceleração contante, dado que a força de atrito é contante, ou seja, o bloco entra em movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV).

Força de atrito: Como a superfície é horizontal, a reação Normal (N) será igual (em módulo) a força Peso (P) do bloco, logo:

$F_{at}~=~\mu\cdot N\\\\\\F_{at}~=~\mu\cdot P\\\\\\F_{at}~=~\mu\cdot m\cdot g\\\\\\F_{at}~=~0,5\cdot 2\cdot 10\\\\\\\boxed{F_{at}~=~10~N}$

Aceleração (frenagem): Utilizando a 2ª Lei de Newton (F=m.a), podemos calcular a aceleração com que ocorre a frenagem do bloco pela força de atrito:

$F~=~m\cdot a\\\\\\F_{at}~=~m\cdot a\\\\\\10~=~2\cdot a\\\\\\a~=~\dfrac{10}{2}\\\\\\\boxed{a~=~5~m/s^2}$

a)

O trabalho (W) realizado por uma força (F) ao longo de um deslocamento (d) é dado por:

$\boxed{W~=~F\cdot d\cdot cos(\theta)}$

θ é o angulo entre o sentido do deslocamento e o sentido da força.

Como nessa situação a força de atrito e o deslocamento tem sentidos contrários, o angulo é igual a 180°, logo:

$W~=~10\cdot 5\cdot cos(180^\circ)\\\\\\W~=~50\cdot (-1)\\\\\\\boxed{W~=\,-50~J}$

b)

Utilizando a equação de Torricelli:

$\boxed{v^2~=~v_o^{\,2}~+~2\cdot a\cdot \Delta S}\\\\\\v^2~=~10^2~+~2\cdot 5\cdot 5\\\\\\v^2~=~100~+~50\\\\\\v^2~=~150\\\\\\\boxed{v~=~\sqrt{150}~m/s}~~ ou~~ \boxed{v~=~5\sqrt{6}~m/s}\\\\\\\\\Huge{\begin{array}{c}\Delta \tt{\!\!\!\!\!\!\,\,o}\!\!\!\!\!\!\!\!\:\,\perp\end{array}}Qualquer~d\acute{u}vida,~deixe~ um~coment\acute{a}rio$

Answer 2

Resposta:

Letra A

Explicação:

Trabalho do Fat= f.d.(cos 180).

Sendo f= u.N e a normal sendo igual a força peso (mg), temos:

T fat = U.M.G.D.-1

T fat= 0,5.2.10.5.-1

T fat= -50 J

Para calcular a velocidade NESSES 5m no qual o bloco de massa encontra-se em uma região com atrito, deveremos lembrar do teorema da Energia Cinética. Como o peso e a normal se anulam, a força resultante é a própria força de atrito, no qual já tinhamos calculado o trabalho. Então:

Trab fat = MV2 / 2

50= 2v2\2

logo, v^2=50

v é raiz de 5O m\s (levamos em conta o valor positivo)