Question

Um bloco de massa desconhecida recebe um impulso sobre uma superfície horizontal de gelo saindo com a velocidade de 10m/s e percorrendo uma distância de 20m até parar. Tomando a aceleração da gravidade local igual a 10m/s^2, calcule o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o gelo.

Answer 1

Resposta:

O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o gelo é de 0,25 ( μc = 0,25 )

Explicação:

Antes de começar devemos saber a fórmula da força de atrito cinético, que é:

Fatc = μc . N

Fat = força de atrito cinético

μc = coeficiente de atrito cinético ( quando há movimento )

N = Força normal ( que a superfície exerce sobre o corpo )

Neste caso a força de atrito é a força resultante, e a fórmula para a força resultante é F = m . a, então podemos escrever da seguinte forma:

F = Fatc

m . a = μc . N

Mas o N, no caso da superfície horizontal é igual a força peso que é P = m . g, então também podemos substituir:

m . a = μc . m . g

observe que as massas nesse caso não importam, e podem ser "cortadas" ficando somente:

a = μc . g

O valor da gravidade nós já temos = 10m/s^2, então:

a = μc . 10

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Para descobrir a aceleração vamos usar a fórmula de Torricelli:

V² = V₀² + 2 . a . ΔS

Se o corpo percorre a distância até parar a velocidade final é 0, a velocidade inicial foi dada no problema ( 10m/s ), e a distância nós também temos ( 20m ). Vamos ao cálculo:

V² = V₀² + 2 . a . ΔS

0 = 10² + 2 . a . 20

0 = 100 + 40a

a = 100 / 40

a = 2,5 m/s²

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Voltamos a fórmula da força de atrito, que nós "desvendamos" antes:

a = μc . 10

2,5 = μc . 10

μc = 2,5 / 10

μc = 0,25

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Espero ter ajudado, bons estudos :D