Question

QUESTAO SOBRE FORÇAS E CINEMATICA.

Um bloco é arremessado sobre um plano horizontal com uma velocidade de 5
m/s. Sabendo-se que a massa do bloco é de 10 kg e que o coeficiente de atrito
cinético entre o mesmo e o plano é 0,2, pode-se afirmar que o tempo que ele
demorar para parar, em segundos, é:

a) 5
b) 2,5
c) 2
d) 1,5
e) 4

Answer 1

Se m = 10kg, então a força normal do corpo (N) será de 10*10 = 100N

Sendo Fat, a força de atrito no corpo, Fat = u.N; sendo "u" o coeficiente de atrito

Logo, Fat = 0,2*100 = 20N.

Utilizando o Teorema da energia cinética, teremos que 

τ = ΔEcin = Ecinf - Ecin i

Como a velocidade final é zero (pois o corpo para), então

τ = -Ecini = -(m*v²/2) = -(10*5²/2) = - 125J

Como a força de atrito é a única a exercer influência sobre o corpo durante o movimento, então o trabalho já é o da força de atrito, logo

Τfat = -125

Sendo um trabalho qualquer calculado como Τ = F.d.cosθ;

-125 = 20*d*-1 (a força de atrito está contrária ao movimento, formando um ângulo de 180º, portanto, cos é -1)

d = 6,25m

Sabendo que d = 6,25m, Vo = 5m/s, Vf = 0m/s;

d = (Vf+Vo/2) * t 

6,25 = (5/2) * t

6,25 = 2,5*t

t = 6,25/2,5 = 2,5s

Logo, o bloco leva 2,5s para parar, Alt B.