Fundamentos de Física – Halliday e Resnick. 9° Ed. Volume 1. Seção 8.8, Questão 53.
Na Fig. 8-50, um bloco de é acelerado a partir do repouso por uma mola comprimida de constante elástica . O bloco deixa a mola no seu comprimento relaxado e se desloca em um piso horizontal com um coeficiente de atrito cinético . A força de atrito para o bloco em uma distância . Determine (a) o aumento de energia térmica do sistema bloco-piso, (b) a energia cinética máxima do bloco e ( c) o comprimento da mola quando estava comprimida.
Figura 8-50 Problema 53.
Passo 1
- Oi, galerinha! Tudo bom? Vamos começar fazendo o equilíbrio de forças que agem na vertical, encontramos:
- Devido a conservação da energia, a energia cinética máxima é igual a energia térmica gerada até que o bloco entre em repouso, ou seja:
Sendo , temos que:
O aumento de energia térmica é dado pelo trabalho realizado pela da força de atrito:
Como ,
Passo 2
Passo 2
c) Pela lei de conservação de energia, a energia cinética estava inicialmente na forma de energia potencial da mola comprimida.
Assim,
Isolando o temos
Resposta
a)
b)
c)
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