Energia Potencial e Conservação da Energia
Um pequeno bloco de massa sobre uma mesa horizontal comprime uma mola de constante elástica de uma distância , a partir da posição relaxada da mola em , como mostra a figura. Liberado a partir do repouso, ele realiza um movimento retilíneo horizontal para a direita, onde ele perde o contato com a mola depois da posição , percorrendo em seguida uma distância , quando atinge o repouso; há uma força de atrito constante da supercifie da mesa sobre o bloco em toda a extensão do movimento. O coeficiente de atrito cinético entre a superfície e o bloco é:
Passo 1
Vamos começar escrevendo os dados do problema
Em problemas literais é sempre bom escrever os dados separados para mais tarde conferir se as respostas estão de acordo com esses dados.
No enunciado ele pede o coeficiente de atrito cinético, que é o coeficiente quando ele está se movendo. Nesse problema temos uma força dissipativa atuando, que é a força de atrito. Então
Onde é a energia mecânica em e é a energia mecânica em .
Precisamos achar , é e .
Passo 2
Começando por
O sinal do trabalho é negativo porque a força de atrito é no sentido contrário do movimento.
Já vimos em muitos outros exercícios que, no caso do bloco no plano
Já a distância percorrida vai ser
Então
Passo 3
Vamos agora achar as energias mecânicas. Em ambos os pontos não temos velocidade nem mudança de altura. A única energia é a potencial elástica, que está presente apenas no inicio.
Como ele perde contato com a mola no ponto ele não tem energia elástica
Passo 4
Juntando tudo
Resposta
Letra