Qual o coeficiente de atrito do plano, sendo que um bloco de 8 kg alcança uma velocidade de 3 m/s em um deslocamento de 15m, partindo do repouso? A força que é aplicada a ele é 10N.
Soluções para a tarefa
Podemos resolver de 2 maneiras, por energia ou por cinética e dinâmica.
1-Energia
O Teorema da Energia Cinética diz que o trabalho resultante é igual à variação de energia cinética:
τ=ΔE
R.d.cosα=mv²/2-mv0²/2
R: força resultante, d: distância, α: ângulo entre força e deslocamento (nesse caso é 0°), m: massa, v: velocidade final e v0: velocidade inicial.
As forças envolvidas são o atrito e a força aplicada de 10 N. As duas agem por 15 metros. Assim:
(10-Fat).15.cos0°=8.3²/2-8.0²/2
(10-Fat).15=8.9/2=36
10-Fat=36/15=2,4
Fat=7,6N**
2-Cinética e dinâmica
Por Torricelli:
v²=v0²+2.a.ΔS
3²=0²+2a.15
9=30a
a=0,3m/s²
Pela Segunda Lei de Newton:
R=m.a
10-Fat=8.0,3
Fat=7,6 N
**A força de atrito é o produto da Normal (nesse caso igual ao peso) pelo coeficiente de atrito μ:
Fat=μ.N=μ.P=μ.mg
7,6=μ.8.10
μ=0,095