Question

Um bloco de massa m = 5 kg encontra-se numa superfície curva a uma altura h0 = 10 m do chão,
como mostra a figura. Na região plana da figura, de comprimento 10 m existe atrito. O coeficiente de
atrito dinâmico entre o bloco e o chão é m = 0,1. O bloco é solto a partir do repouso.
a) Indique num diagrama as forças sobre o bloco quando este encontra-se na parte curva e na parte plana
da trajetória.
b) Calcule a altura máxima que o bloco irá atingir quando chegar pela primeira vez à parte curva da direita.
c) Quantas vezes o bloco irá passar pelo plano antes de parar definitivamente?

Answer 1

Resposta:

b) Hmáx = 9m

c) 10 vezes

Explicação:

a) no plano inclinado agem no corpo a força peso e normal (sendo a normal perpendicular ao plano) a força de atrito atua apenas aonde tem o atrito

b) Para saber a que altura o corpo irá alcançar na primeira vez que passar o trecho com atrito é necessário calcular sua energia mecânica que é a energia potencial já que ele parte do repouso

E = mgh

E  = 5.10.10 = 500J

Agora calculamos o trabalho do atrito (vou representar o coeficiente de atrito pelo "m")

Wfat = -fat.d = m.N.d

N = Peso ja que o plano é horizontal e d é o deslocamento do trecho com atrito

Wfat = 0,1.10.50  = -50J

Entao quando o corpo passa pela primeira vez no trecho com atrito ele perde 50 J de energia

500 - 50 = 450

igualamos esse valor ao da energia potencial para saber a altura que ele irá alcançar

450 = 5.10.h

h = 450/50 = 9m

c) Para saber quantas vezes ele irá passar ate perder completamente sua energia é so dividir 500 por 50 que você encontrará o numero de vezes que conseguirá passar

500/50 = 10 vezes