Bom dia galera . Podem me dar uma ajudinha qui por favor . Obrigado!
Um bloco possui, antes de subir a rampa com atrito, velocidade de 20 m/s. Durante toda a extensão da rampa o atrito é constante, isso faz com que o bloco suba até atingir uma altura de 13 metros em relação ao início da subida. Qual é o valor do coeficiente de atrito cinético
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Resposta:
Explicação:
esse problema trata de um sistema mecânico dissipativo.
EMi = EMf + ED
onde :
EMi (energia mecânica inicial)
EMf(energia mecânica final, ao fim do percurso de 13 metros)
ED(energia dissipativa, energia transformada em calor pela força de atrito, essa energia é igual ao modulo do trabalho realizado pela força de atrito durante o percurso inicial e final)
ED = | ζfat |
ζfat (trabalho da força de atrito)
ζfat = fat . d . cos 180
esse ângulo de 180° é referente ao ângulo entre o sentido de movimento do bloco e a força de atrito entre o bloco e a rampa)
d ( é o deslocamento do bloco usando as relações trigonométricas isso da aproximadamente 28,89 mts )
fat = N .η
N (força normal, força de reação da rampa no bloco )
N = M . g . cos26,56° = 0,894Mg
onde: M é a massa do bloco e g a gravidade e η o coeficiente de atrito cinético procurado)
obs:
ζfat = fat . d .cos 180º
ζfat = N . η . d . cos 180°
ζfat = 0,894Mg . η . 28,89. -1
ζfat = - 25,823Mgη
veja que :
ED = | ζfat | = | - 25,823Μgη | = 25,823Μgη
EMi = EMf + ED
EMi = ECi + Epi e EMf = ECf + EPf
EpCi (energia cinética inicial)
EPf (energia mecânica final)
logo:
ECi + EPi = ECf + EPf + ED
a energia EPi será zero pois o bloco se encontra no solo e a energia cinética final será zero tmb, pois o bloco terá velocidade nula ao fim dos 13 metros de altura.
ECi + 0 = 0 + EPf + ED
ECi = EPf + ED onde , , EPf = M . g . h e ED = 25,823Mgη
Mv²/2 = M . g . h + 25,823Mgη (dividindo todos por M, temos)
V²/2 = gh + 25,823gη g = 10 m/s² , h = 13m e V = 20m/s²
20²/2 = 10 . 13 + 25,823 . 10 . η
200 = 130 + 258,23η
258,23η = 200 - 130
258,23η = 70
η = 70/258,23
η = 0,271