Um corpo de
se encontra em um plano inclinado a
a horizontal. O corpo começa a se movimentar, a partir do repouso, de uma posição com altura igual a 10 m (medido na vertical) e se desloca por 5 m (medido ao longo do caminho), descendo pelo plano. O coeficiente de atrito cinético entre o plano e o corpo é igual a 0,2 . Encontre: b. A perda de energia mecânica devida ao atrito
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! A questão pede para encontrarmos a perda de energia mecânica devido ao atrito quando um corpo desce por um plano inclinado. Para isso, vamos precisar entender sobre força de atrito e trabalho realizado por essa força.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a força de atrito que atua no corpo. A força de atrito (
) em um plano inclinado é dada pela fórmula:
onde:
-
é o coeficiente de atrito cinético (0,2), -
é a força normal ao plano inclinado.
Passo 3
A força normal (
) em um plano inclinado é calculada por:
onde:
-
é a massa do corpo (0,2 kg), -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ), -
é o ângulo do plano inclinado (30°).
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula da força normal:
Sabendo que
:
Passo 5
Agora, calculamos a força de atrito usando o coeficiente dado:
Passo 6
A perda de energia mecânica devido ao atrito é o trabalho realizado pela força de atrito sobre a distância percorrida. O trabalho (
) é dado por:
onde:
-
é a distância percorrida (5 m).
Passo 7
Substituindo os valores na fórmula do trabalho:
Resposta
A perda de energia mecânica devida ao atrito é de 1,7 J.
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Uma força conservativa tem a forma
(N). Sabendo que a energia potencial é igual a zero em
e que a energia mecânica do sistema é igual a 10 J , encontre: a. a função energia potencial em função da posição
Uma força
(N) é aplicada sobre um corpo que se desloca desde
até o ponto
. Qual o trabalho da força sobre o corpo?
Um bloco de massa
é preso a uma mola de constante elástica
, e a outra extremidade da mola é presa a uma parede. O bloco é posto a oscilar num plano sem atrito. Na posição
a mola se encontra relaxada. Inicialmente, a mola é comprimida de forma que o bloco se encontra em repouso na posição
. Quando o sistema é liberado, ao mover o bloco para o ponto
, o trabalho feito pela força elástica é dado por
6a
Um bloco de massa é preso a uma mola de constante elástica
, e a outra extremidade da mola é presa a uma parede. O bloco é posto a oscilar num plano sem atrito. Na posição
a mola se encontra relaxada. Inicialmente, a mola é comprimida de forma que o bloco se encontra em repouso na posição
. Quando o sistema é liberado, ao mover o bloco para o ponto
, o trabalho feito pela força elástica é dado por (a)
. (b)
. ©
. (d)
. (e)
. (f)
. (g)
. (h)
.
Um bloco de massa
Um corpo de
se encontra em um plano inclinado a
a horizontal. O corpo começa a se movimentar, a partir do repouso, de uma posição com altura igual a 10 m (medido na vertical) e se desloca por 5 m (medido ao longo do caminho), descendo pelo plano. O coeficiente de atrito cinético entre o plano e o corpo é igual a 0,2 . Encontre: c. A velocidade ao final do deslocamento