Exercício de Física! Um bloco de 10 kg é colocado, com velocidade nula, sobre a parte mais alta de um plano inclinado, como mostra a figura.
IMAGEM
Considere sen 30º = , cos 30º = e g = 10 m/s2.
Após deslizar 10 metros sobre o plano inclinado, verificou-se que a velocidade do bloco era 5 m/s. O valor da energia dissipada pelo atrito entre o bloco e o plano vertical, nesse movimento, foi:
Quais fórmulas devo utilizar?
Resposta: 375 J.
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alevini
Deslizando 10 metros, o bloco desce 5 metros na vertical.
Sabendo que toda a energia potencial gravitacional do bloco foi transformada em energia cinética e trabalho do atrito, então:
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munirdaud
Repare que eu descompus a força peso e coloquei a força de atrito contrária ao movimento. Dessa forma, poderemos aplicar na segunda lei de newton (princípio fundamental da dinâmica). Antes disso, temos que calcular o valor da aceleração aplicada: V² = V0² +2aΔS (5)² = 0 +2a*10 25 = 20a a = 25/20 a = 5/4 m/s²
Vamos calcular o valor da componente (Px), já que é ela que age no movimento, pois (Py) é anulada com a força normal (N): Px = P*sen 30° Px = m*g*sen 30° Px = 10*10*1/2 Px = 100/2 Px = 50 N
Agora basta aplicar na segunda lei de newton: Fr = m*a Px - Fat = m*a 50-Fat = 10*5/4 50 = 50/4+Fat 50-50/4 = Fat Fat = 200/4-50/4 Fat = 200-50/4 Fat = 150/4 Fat = 37,5 N
Por fim, calcula o valor do trabalho (energia) gasto no trajeto: W = f*d W = 37,5*10 W = 375 J
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Sabendo que toda a energia potencial gravitacional do bloco foi transformada em energia cinética e trabalho do atrito, então:
V² = V0² +2aΔS
(5)² = 0 +2a*10
25 = 20a
a = 25/20
a = 5/4 m/s²
Vamos calcular o valor da componente (Px), já que é ela que age no movimento, pois (Py) é anulada com a força normal (N):
Px = P*sen 30°
Px = m*g*sen 30°
Px = 10*10*1/2
Px = 100/2
Px = 50 N
Agora basta aplicar na segunda lei de newton:
Fr = m*a
Px - Fat = m*a
50-Fat = 10*5/4
50 = 50/4+Fat
50-50/4 = Fat
Fat = 200/4-50/4
Fat = 200-50/4
Fat = 150/4
Fat = 37,5 N
Por fim, calcula o valor do trabalho (energia) gasto no trajeto:
W = f*d
W = 37,5*10
W = 375 J