Question

Um esquiador de massa 80 kg desce um morro coberto de neve, como mostrando na figura abaixo. No trecho de A a B, o atrito é desprezível e no trecho de B a C, há atrito de coeficiente 0,5 Sabendo que o esquiador parte do repouso e que em C ele para, determine a distância BC.

Answer 1

Como não há atrito entre A e B, a energia mecânica se conserva:
Ei = Ef
mghi + 0,5mvi^2 = mghf + 0,5mvf^2
g.20 + 0 = 0 + 0,5vf^2
10.20 = 0,5vf^2
vf^2 = 400
vf = 20

De B a C, age a força de atrito, cujo módulo é dado por:
Fat = N.u = - m.a
mgu = - ma
- 10.0,5 = a
a = - 5

A distância BC é obtida por Torricelli:
v^2 = vo^2 + 2as

Como v = 0 e vo = vf = 20, temos:
0 = 20^2 + 2.(- 5).s
10s = 400
s = 40 m.

Observe que a aceleração é negativa porque a força de atrito é contrária ao movimento. Outra observação é que não foi usada a massa do esquiador nos cálculos.