Question

Um bloco desliza ao longo de uma pista, de um nível para outro mais elevado, passando por um vale intermediário. A pista não possui atrito até o bloco atingir o nível mais alto, onde uma força de atrito para o bloco em uma distância d. A velocidade inicial do bloco é de 10.0 m/s, a diferença de altura h é de 2.8 m e o coeficiente cinético é de 0,80.
(a) determine a energia total nos pontos inicial e final.
(b) Determine d.
(c) Determine a força de atrito, no nível mais alto.

Answer 1

a) Energia inicial = Energia cinética

Eo = mv²/2

Eo = 10²m/2
Eo = 50m J

Em qualquer sistema há a conservação de energia, desta forma a  energia que o objeto tinha no final será igual a energia que o objeto terá no fim.

Energia final = Energia potencial + Energia dissipada

50m = m.g.h + Ediss

50m = 28m + Ediss

Ediss = 22m 

Então a energia final é igual a 28 + 22 = 50m J

b) A energia dissipada no trajeto rugoso é ocasionada pela força de atrito. O trabalho exercido por essa força de atrito foi calculado na alternativa anterior e equivale a 22m J. Sendo assim temos que:

W = f x d
W = fat x d
22m = (m.g)μ x d
22m = 8m x d
d = 2,75 metros

c) Fat = m x g x 0,8
    Fat = 8m