Tipler, Mosca; Física Para Cientistas e Engenheiros; 6ª Ed. - Capítulo 7, Seção 1, Questão 65.
(Cap 7 – Ex 65) O bloco de na figura desce por uma rampa curvada sem atrito, partindo do repouso a uma altura de . O bloco então desliza por sobre uma superfície horizontal rugosa até atingir o repouso. (a) Qual é a rapidez do bloco na base da rampa? (b) Qual é a energia dissipada por atrito? (c) Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície horizontal?
Passo 1
Falai meus amores, bora resolver essa comigo?
Encosta!
(a) Conforme o bloco desce pela rampa sem atrito, ele transforma a energia potencial gravitacional em energia cinética. Podemos usar essa relação para calcular sua rapidez na base da rampa:
Passo 2
(b) A partir daí, a energia passa a ser dissipada pela força de atrito entre o bloco e a superfície horizontal.
Para que o bloco atinja o repouso, toda a energia que ele tinha quando entrou em contato com a superfície pela primeira vez tem que ser dissipada. Então:
Passo 3
(c) Agora para calcular o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície, vamos escrever uma expressão para o trabalho realizado pela força de atrito:
E então:
Resposta
(a) .
(b) .
(c) .