Um bloco de massa está sobre um piso horizontal e é puxado por uma força paralela ao piso ao longo de uma distância D. Há atrito entre o piso e o bloco, cujo coeficiente de atrito vale . Determine em função de e g (aceleração da gravidade):
b) A velocidade do bloco após percorrer a distância D.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um bloco de massa sobre um piso horizontal e está puxando ele com uma força durante uma distância . Tem atrito entre o bloco e o piso, com coeficiente . A gente precisa descobrir qual a velocidade do bloco depois que ele percorreu essa distância . Para resolver isso, vamos usar conceitos de física como as leis de Newton, trabalho e energia, e o atrito. Vamos precisar das fórmulas de força, trabalho realizado e a relação entre energia e movimento.

Passo 2

Primeiro, vamos entender as forças que estão agindo no bloco. Temos a força aplicada , a força de atrito que resiste ao movimento, e o peso do bloco que é (onde é a aceleração da gravidade). Como o bloco está sobre uma superfície horizontal, a força normal é igual ao peso, ou seja, .

Passo 3

A força de atrito pode ser calculada usando o coeficiente de atrito :
Essa força de atrito vai agir na direção contrária ao movimento.

Passo 4

Agora, vamos calcular a força resultante que está acelerando o bloco. A força resultante é a força aplicada menos a força de atrito :

Passo 5

Com a força resultante, podemos encontrar a aceleração do bloco usando a segunda lei de Newton:

Passo 6

Agora, queremos encontrar a velocidade final do bloco após percorrer a distância . Vamos usar a equação de movimento que relaciona velocidade inicial, aceleração e distância:
Assumindo que o bloco parte do repouso, , então:

Passo 7

Substituindo a aceleração que encontramos:

Resposta

A velocidade do bloco após percorrer a distância é:

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Um bloco de massa está sobre um piso horizontal e é puxado por uma força paralela ao piso ao longo de uma distância D. Há atrito entre o piso e o bloco, cujo coeficiente de atrito vale . Determine em função de e g (aceleração da gravidade):
a) 0 trabalho da força normal; da força peso; da força de atrito e da força .
A figura abaixo mostra um sistema, inicialmente em repouso, composto por um bloco A de massa Ma e um bloco de massa Mb. Eles estão interligados por um fio que passa através de uma polia livre de atrito e de massa desprezível. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco A e o todo da mesa é . Use o teorema trabalho-energia cinética para calcular o módulo da velocidade final dos blocos, após eles percorrerem uma distância d.
Um bloco de massa está sobre um piso horizontal e é puxado por uma força inclinada de um ângulo (ângulo medido com a horizontal). O bloco é puxado ao longo de uma distância D. Há atrito entre o piso e o bloco, cujo coeficiente de atrito vale . Determine em função de D, e g (aceleração da gravidade):
a) trabalho da força normal, da força peso, da força de atrito e da força .
Um bloco de massa está sobre um piso horizontal e é puxado por uma força inclinada de um ângulo (ângulo medido com a horizontal). O bloco é puxado ao longo de uma distância D. Há atrito entre o piso e o bloco, cujo coeficiente de atrito vale . Determine em função de D, e g (aceleração da gravidade):
b) A velocidade do bloco após percorrer a distância .