Question

20 pontos
Um bloco que se assemelha a um ponto material de massa m-10kg encontra-se
Inicialmente em repouso sobre uma superficie plana e horizontal, a qual oferece atrito
cinético de coeficiente He =0,50, quando é submetido à ação da força de módulo F.
que varla ao longo da posição do bloco, conforme o grafico abaixo.
d (m)
Adotando-se para o módulo da aceleração gravitacional local g- 10 m/s2, calcule,
entre as posições x-0 ex= 25 m:
a) O trabalho realizado pela força F;
b) A energia mecánica dissipada.

Answer 1

As alternativas são respectivamente: a) está representada graficamente em anexo ; b) 20m/s.  

Vamos aos dados/resoluções:  

Na alternativa a) vemos que o trabalho da força F será entregue pela área do gráfico (que se baseia em força x deslocamento).

Para a alternativa b) será divida em parte porque primeiro veremos que a velocidade escalar será máxima na posição x = 8m, logo:  

Tf = área (A1) = (8+4) . 40 / 2 = (J)

Tf = 240J  

Agora com o trabalho de atrito acharemos:  

Tat = μc . m . g . d ;

Tat = -0,5 . 1,0 . 10 . 8 (J)

Tat = -40J.

Finalizando com o Teorema da Energia Cinética:

Ttot = ΔEcin ;  

Tf + Tatr = mV²f / 2 - m V²0 / 2  

Como V0 = 0, então Ecin0 = 0  

240 - 40 = 1,0 . V²f / 2 ;

200 = 1,0 . V²f / 2

Portanto V²f = 400 (SI)  

Vf = 20 m/s.

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)