Um bloco de 15 kg é arrastado com velocidade constante sobre uma superfície horizontal rugosa por uma força de 70 N que atua a um ângulo de
em relação à horizontal. O bloco se desloca 5 m e o coeficiente de atrito cinético é 0,30 . Determine o trabalho realizado por:
(d) Qual é a energia dissipada devido ao atrito?
(d) Qual é a energia dissipada devido ao atrito?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o problema está pedindo. Temos um bloco de 15 kg sendo puxado com uma força de 70 N que faz um ângulo de 20° em relação à horizontal. Ele se move 5 metros sobre uma superfície rugosa, e o coeficiente de atrito cinético é 0,30. Queremos descobrir qual é a energia dissipada pelo atrito nesse processo. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de força de atrito e trabalho realizado por essa força.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a força de atrito que está agindo no bloco. A força de atrito cinético (f) é dada pela fórmula:
Onde:
-
é o coeficiente de atrito cinético (0,30) -
é a força normal
Passo 3
Agora, precisamos determinar a força normal (
). Em uma superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco menos a componente vertical da força aplicada. A força aplicada tem um ângulo de 20°, então a componente vertical é:
Substituindo os valores:
Passo 4
Calculando
:
Passo 5
Agora, a força normal (
) é:
Passo 6
Com a força normal calculada, podemos encontrar a força de atrito:
Passo 7
Agora que temos a força de atrito, vamos calcular a energia dissipada por ela, que é o trabalho realizado pela força de atrito. A fórmula do trabalho (
) é:
Onde:
-
é a força de atrito (36,96 N) -
é a distância percorrida (5 m)
Passo 8
Calculando o trabalho realizado pela força de atrito:
Resposta
A energia dissipada devido ao atrito é de aproximadamente 184,8 Joules.
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Um bloco de 15 kg é arrastado com velocidade constante sobre uma superfície horizontal rugosa por uma força de 70 N que atua com um ângulo de
em relação à horizontal. O bloco se desloca por 5 m e o coeficiente de atrito cinético é 0,30 . Determine o trabalho realizado por:
(b) a força normal,
(b) a força normal,
Uma força
atua sobre uma partícula que se desloca ao longo do eixo
desde a origem até
. Encontre o trabalho realizado sobre o objeto pela força.
Um bloco cuja massa m é 680 g está preso a uma mola cuja constante elástica k é
. O bloco é puxado em uma superfície sem atrito por uma distância
a partir da posição de equilíbrio em
e liberado sem velocidade inicial no instante
.
(b) Determine a amplitude das oscilações.
(b) Determine a amplitude das oscilações.