Question

Um objecto com uma massa de 15 Kg desliza, a partir do repouso e de uma altura de 10m,desliza sobre uma rampa sem atrito. Quando chega ao final da rampa desliza na horizontal numa superfície que apresenta um coeficiente de atrito cinético de 0.35, até se imobilizar.
Calcule o percurso na horizontal até se imobilizar e o intervalo de tempo para o realizar.

Answer 1

Sabendo que a energia se conserva, inicialmente vamos calcular a energia potencial gravitacional que o objeto apresentava quando estava no topo da rampa.

Ep = m.g.h
E p = 15 x 10 x 10 = 1.500 J

Sabendo a energia armazenada agora vamos descobrir qual será a velocidade do bloco no fim da rampa.

Ec = m.v²/2
1.500 = 15.v²/2
3.000/15 = v²
v² = 200
v = 14,14 m/s

Agora sabendo a velocidade inicial ao iniciar o trecho com atrito, vamos encontrar qual o espaço percorrido até o objeto parar completamente.

Fat = μ.N
Fat = (15 x 10) x 0,35 = 52,5 N

F = m x a
52,5 = 15 x a 
a = 3,5 m/s²


v² = vo² - 2.a.ΔS
0 = 14,14² - 2 x 3,5 x ΔS
200 = 7ΔS
ΔS = 28,57 m 

V = Vo - a.t
0 = 14,14 - 3,5.t
t = 4 segundos