Um pedaço de madeira de m = 2,0 kg desliza sobre a superfície mostrada na figura abaixo. As laterais curvadas da superfície são perfeitamente lisas, mas o fundo horizontal áspero tem L = 30 m de comprimento e possui um coeficiente de atrito cinético de 0,2 com a madeira. O pedaço de madeira parte do repouso de uma altura h = 7,0 m acima do fundo áspero e volta a ficar em repouso depois de se movimentar por algum tempo. Onde esse objeto vai parar ao final do movimento? Para responder a questão, considere que a posição x = 0 corresponde à extremidade esquerda do fundo horizontal, conforme mostra a figura. Considere g = 10 m/s2. Forneça a coordenada x, em metros, correspondente ao ponto onde o objeto atinge o repouso. Multiplique o resultado por 10.
resposta correta; 250 (só acho 350)
Soluções para a tarefa
O pedaço de madeira parou na posição S = 25 metros (250)
O pedaço de madeira parte do repouso, então no topo da rampa a sua energia mecânica equivale à energia potencial gravitacional -
Em = Epg
A parte curva da rampa não possui atrito, então a energia mecânica só será dissipada quando o pedaço de madeira percorrer a superfície horizontal.
Primeiramente calcularemos a energia mecânica a ser dissipada pelo trabalho da força de atrito -
Em = Epg = m.g.h
Em = 2. 10. 7
Em = 140 Joules
Essa energia será dissipada pela força de atrito no trajeto horizontal -
140 = TFat
140 = μ. N. d
140 = 0,2. 2. 10. d
140 = 4d
d = 35 metros
A parte horizontal vai da origem 0 até 30 metros, isso quer dizer que o pedaço de madeira foi até o final e depois voltou por 5 metros na superfície horizontal -
S = 30 - 5
S = 25 metros
Multiplicando o resultado por 10
S = 250 metros