Sobre uma mesa horizontal, você empurra um bloco de 5,0kg contra uma mola também na horizontal, comprimindo-a em 20cm. Em seguida, a partir do repouso, você solta o bloco e a mola faz o bloco deslizar sobre a mesa. O bloco para após percorrer 95cm a partir do ponto onde foi solto. A constante elástica da mola é de k = 280 N/m . O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a mesa é de aproximadamente:
Escolha uma:
a. 0,32
b. 0,65
c. 0,82
d. 0,50
e. 0,12
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b. 0,65
c. 0,82
d. 0,50
e. 0,12
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Epe = Constante elástica * deformação² / 2
Epe = K * x² / 2
Dados ⇒ Constante elástica (K) = 280 N/m e deformação (x) = 20 cm → 0,2 m...
Epe = 280 * 0,2² / 2
Epe = 140 * 0,04
Epe = 5,6 Joules ⇒ Esta é a energia potencial elástica que será convertida em energia cinética ao bloco !
Logo, Ec. bloco = 5,6 J...
Em 95 cm (0,95 m), o atrito dissipará toda essa Ec do bloco (parando-o) fazendo um trabalho dissipativo...
Trabalho (w) = Força (F) * Deslocamento (ΔS)
Como a força de atrito (Fat) dissipará toda Ec de 5,6 J do bloco fazendo um trabalho (wAt) em um deslocamento de 95 cm (0,95 m), então:
wAt = Fat * ΔS
wAt (Trabalho do atrito) → 5,6 J e ΔS = 0,95 m (Fat = ???...)
5,6 = Fat * 0,95
5,6 / 0,95 = Fat
Fat ≈ 5,9 Newtons ⇒ Este é o valor aproximado da força de atrito atuante !
Fat = Normal (N) * coeficiente de atrito (μ)
Sendo um plano horizontal, a normal tem o mesmo valor do peso (P = m * g), logo :
Fat = P * μ ⇒ Mas P = massa (m) * ac. gravidade (g), logo :
Fat = m * g * μ
Substituindo (Fat ≈ 5,9 N, m = 5 Kg, g = 10 m/s²)...
5,9 = 5 * 10 * μ
5,9 = 50 * μ
5,9 / 50 = μ
μ = 0,118
μ ≈ 0,12 (adimensional) ⇒ Este é o valor aproximado do coeficiente de atrito, logo, alternativa 'e.' !