Question

Durante um jogo de malha, um jogador lança a peça de massa 0,2kg. Ela atinge o chão com velocidade de 12 m/s e desliza numa trajetória retilínea e horizontal ate parar. Determine.
A) O trabalho de força de atrito sobre o corpo, desde o momento em que a peça toca o chão ate parar.
B) O tempo necessário para que a peça fique em repouso, sabendo que o coeficiente de atrito cinético e 0,10 e a aceleração da gravidade e 10m/s ao quadrado.

Answer 1

A força é o trabalho resultantes são provocados pelo atrito...

Energia cinética (Ec) -> massa * velocidade²/2
Ec = m * v²/2

Trabalho resultante (wr) = variação de Ec (∆Ec)

Sendo ∆Ec = Ec.final - Ec.inicial

wr = ∆Ec
wr = m*vf²/2 - m*vi²/2
Sendo m = 0,2 kg, v.final (vf) = 0 m/s (o corpo para) e v.inicial (vi) = 12 m/s, então :

wr = 0 - 0,2*12²/2
wr = -0,1 * 144
wr = -14,4 Joules -> Este é o trabalho da força de atrito!

A força de atrito é a força resultante !

Força de atrito (Fat) -> Normal (N) * coeficiente de atrito (c)

Sendo uma superfície plana, a normal (N) é numericamente igual ao peso (P = massa * ac. gravidade)

N = P
N = m * g
Sendo m = 0,2 kg e g = 10 m/s²:
N = 0,2 * 10
N = 2 Newtons

Logo, Fat = N * c
Sendo N = 2 N e c = 0,1...

Fat = 2 * 0,1
Fat = 0,2 N -> Esta é a força de atrito, mas como é uma força dissipativa (é contrária ao movimento da bola), tem sinal negativo ! Logo, Fat = -0,2 N


Sendo a Fat a força resultante (Fr) :
Fr = massa (m) * aceleração (a)
Sendo Fr -> Fat = -0,2 N e m = 0,2 kg :

-0,2 = 0,2 * a
a = -1 m/s² -> Esta é a desaceleração que para a bola !

Por fim, vf = vi + a * t
Sendo vf = 0 m/s (a bola para), vi = 12 m/s e a = -1 m/s² :

0 = 12 -1 * t
t = 12 segundos -> Este é o tempo decorrido até o atrito parar a bola !