Um bloco de 3kg escorrega sobre uma superfície horizontal sem atrito com velocidade de 7 m/s. Depois de escorregar 2 m, encontra um plano inclinado, também sem atrito, inclinado de 40º. (a) Que altura o bloco alcança até atingir momentaneamente o repouso. (b) Se considerarmos que o coeficiente de atrito cinético no plano inclinado é 0,25 qual a distância que o bloco percorre no plano até atingir momentaneamente o repouso.
Por favor me explique passo a passo, Muito obrigada :)
Por favor me explique passo a passo, Muito obrigada :)
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Primeiramente, pela conservação da quantidade de energia mecânica, vamos determinar a altura máxima atingida pelo bloco:
Energia cinética é convertida em ⇒ energia potencial gravitacional.
Ec = Ep
mgh = mv²/2
10h = 7²/2
h = 2,45 m
Agora, vamos determinar a distância percorrida no plano inclinado:
Vamos determinar a desaceleração que as forças exercem no bloco.
Px = P.sen40º = 19,2N
Py = P.cos40º = 22,8N
Força de atrito cinético = Fc, ; e N = Normal = Py
Fc = N.μ
Fc = 22,8(0,25) = 5,7 N
Fc = 5,7N
Fr = Força resultante sobre o bloco:
Fr = Fc + Px = 5,7 + 19,2 = 24,9N
Fr = 24,9N
Aceleração das forças:
Fr = ma
24,9 = 3a
a = 8,3 m/s²
Agora, vamos determinar a distância percorrida no plano:
V ² = V₀² - 2ad
0 = 7² - 2(8,3)d
d = 2,95 m
Observações:
Na superfície horizontal, como foi desprezado o atrito o movimento é do tipo MRU.
E o bloco atinge o plano inclinado com velocidade v = 7,0 m/s.