Uma caixa de massa m é abandonada do repouso do topo do plano inclinado liso da figura. Essa caixa passa pelo ponto B e, devido ao atrito existente no trecho horizontal, para no ponto C.
O coeficiente de atrito no trecho BC pode ser dado por :
A) u=x/h
B)u=h/x
C)u=2h/x
D)u=x/h²
E)u=2x/h
Soluções para a tarefa
Vamos começar calculando as energia em cada ponto. Em A existe a energia Potencial gravitacional, enquanto que em B existe a energia cinética, então:
Epg = m x g x h
Ec = m x vb² / 2
Sabendo que há a conservação de energia, temos que:
Ea = Eb
mgh = mvb²/2
vb² = 2gh
Como de B até C o movimento será retilíneo variado, podemos usar a equação de Torricelli e dizer que:
vb² = vc² - 2αx
2gh = 2αx
α = -gh/x
Agora, através da segunda lei de Newton dizemos que a força resultante será igual ao produto da massa pela aceleração.Porém, também sabemos que, a partir do ponto B, a única força atuante sobre o bloco é a força de atrito cinético. Então:
-μN = m.(-gh/x)
Onde:
N = Força normal, perpendicular à superfície BC e tem módulo igual ao do peso
μ.(mg) = mgh/x
μ = h/x