Um escorregador de 8 kg este inicialmente em repouso sobre uma pista horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o escorregador e a pista é 0,4. O escorregador é puxado 3 m sobre a pista por uma força constante de 40 N aplicada sob um ângulo de 30 º com a direção horizontal. (a) Calcular o trabalho da força aplicada. (b) calcular a energia dissipada pelo atrito. (c) Calcular a variação de energia cinética do escorregador. (d) Calcular a velocidade do escorregador no final dos 3 m.
Por favor me explique passo a passo. Muito obrigada :)
Por favor me explique passo a passo. Muito obrigada :)
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BlackShot
May 2020 | 0 Respostas
(ENEM) Quando se dá uma pedalada na bicicleta abaixo (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de uma circunferência de raio R é igual a 2R, onde = 3.R.: aproximadamente 7,2 metros.IMAGEM:
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Como ele n dá comprimento do escorregador nem nada do gênero, vou tratar esse problema como se fosse de bloco.Primeiro eu vou calcular a força peso,normal e força de atrito cinético:
P = m.g
P = 8.10 = 80N
I N I = I P I
N = 80N
fat = M.N
M = coeficiente de atrito (cinético nesse caso)(usei M pq n tem ''mi'' aq)
fat = 0,4.80 = 32N
Agora vou decompor a força F q ele aplica no bloco:
Componente horizontal(Fx) = F.cos30° = 40.√3/2 = 20√3 N
Componente vertical(Fy) = F.sen30° = 40.1/2 = 20 N
Como o bloco está em equilíbrio na vertical, a força resultante (Fr) = 0, logo:
P-(N+Fy) = 0
80-(N+20) = 0
80-N-20 = 0
N = 60 N
Eu fiz a força de atrito errado lá em cima só pra alertar mesmo.
Recalculando:
fat = M.N
fat = 0,4.60 = 24 N
Letra a - O trabalho (W) da força será apenas o trabalho na horizontal, logo:
W = F.cos30°.d
W = (20√3).3 = 60√3 J
Letra b - A energia dissipada será o trabalho da fat:
W = fat.d
W = 24.3 = 72 J ou -72 J por ser contra o movimento
Letra c - Aplicação pura do teorema da energia cinética (T.E.C.):
ΔEc = Ecf-Eci
Ecf = energia cinética final
Eci = energia cinética inicial
Como ele partiu do repouso, a energia cinética inicial é igual a zero.
Agora vou achar a velocidade do corpo após 3m percorridos. Para isso vou achar sua aceleração.
A força resultante na horizontal é diferente de 0, pois a F.cos30° ''ganha'' da fat, logo:
Fr≠0
F.cos30°-fat = Fr
20√3-24 = m.a
20√3-24 = 8.a
a = (20√3-24)/8 m/s² = (5√3-6)/2
Sabendo disso, usarei Torricelli:
V² = Vo²+2.a.ΔS
V² = 0²+2.[(5√3-6)/2].3
V² = (5√3-6).3
V² = 15√3-18
Como ele n diz nada, vou dizer q √3 = 1,73
15√3 = 15.1,73 = 25,95 = 26 (aproximadamente)
Aplicando:
V² = 26-18 = 8
V = √8 = √2².2 = 2√2 m/s
Ecf = ΔEc
ΔEc = [m.(vf)²]/2
ΔEc = [8.(2√2)²]/2
ΔEc = (8.4.2)/2 = 64/2 = 32 J
Letra d - Basta usar a função horária da velocidade no M.R.U.V.:
Já foi achado, é aproximadamente 2√2 m/s