Question

Um carrinho de brinquedo de massa 0,15 kg é lançado sobre uma mesa horizontal com velocidade inicial de 4,0 m/s.
Devido exclusivamente ao atrito com a mesa, o carrinho desliza 1,0 metros até parar.
Determine:
a) o trabalho total realizado pela força de atrito sobre o carrinho;
b) a intensidade dessa força de atrito.
Dados: cos180° = -1​

Answer 1

A seguir, calcularemos as valores solicitados a respeito da força de atrito com base em nossos conhecimentos sobre a mecânica das forças.

• Letra A

Pelo teorema do trabalho e da energia cinética, temos que o trabalho realizado é igual à variação da energia cinética:

$\boxed{\tau = \dfrac{m\cdot (v_f^2-v_i^2)}{2}}$

Sabemos a massa do corpo, assim como suas velocidades final e inicial:

$m=0,15\: kg$

$v_f=0$

$v_i=4\: m/s$

Utilizando o teorema:

$\tau= \dfrac{0,15\cdot (0^2-4^2)}{2}$

$\tau= \dfrac{0,15\cdot (0-16)}{2}$

$\tau= \dfrac{0,15\cdot (-16)}{2}$

$\tau=0,15\cdot (-8)$

$\boxed{\boxed{\tau=-1,2\: J}}$

(O trabalho é negativo pois a força de atrito é contrária ao sentido do movimento)

Resposta:

O trabalho foi de -1,2 J

• Letra B

Sabemos que o trabalho é igual a multiplicação entre a intensidade da força, o deslocamento e o seno do ângulo entre eles.

$\boxed{\tau = F\cdot d \cdot cos(\theta)}$

Adicionando os dados que conhecemos:

$-1,2=F\cdot 1\cdot (-1)$

$\boxed{\boxed{F=1,2 \: N}}$

Resposta:

A intensidade é de 1,2 N.

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