Um disco de hóquei de desliza no gelo antes de parar. (a) Se a sua velocidade inicial era de , qual a força de atrito entre o disco e o gelo? (b) Qual o coeficiente de atrito cinético?
Resp.: (a) ; (b) 0,12 .

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um disco de hóquei que pesa 110 gramas e deslizou 15 metros no gelo antes de parar. A gente vai trabalhar com conceitos de cinemática e dinâmica, especificamente com força de atrito e coeficiente de atrito cinético. Para resolver, vamos precisar usar as leis de movimento de Newton e algumas fórmulas de movimento uniformemente acelerado.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a massa do disco para quilogramas, já que nas fórmulas usamos o SI. Sabemos que 1 kg = 1000 g, então:

Passo 3

O disco tem velocidade inicial de 6,0 m/s e para depois de 15 metros. Vamos achar a aceleração (que, nesse caso, é a desaceleração causada pelo atrito). Usamos a fórmula do movimento uniformemente acelerado sem tempo:
Como o disco para, . Então:

Passo 4

Resolvendo para :
O sinal negativo indica que a aceleração é no sentido oposto ao movimento, ou seja, uma desaceleração.

Passo 5

Agora, vamos encontrar a força de atrito. Usamos a segunda lei de Newton:
Substituindo os valores:
O sinal negativo indica que a força de atrito está na direção oposta ao movimento.

Passo 6

Para o coeficiente de atrito cinético ( ), usamos a relação:
Onde é a força normal. Como o disco está deslizando em uma superfície horizontal, , com .
Calculando :
Agora, isolando :

Resposta

(a) A força de atrito entre o disco e o gelo é de aproximadamente ; (b) O coeficiente de atrito cinético é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Use a definição de limite para calcular .
Uma bola uniforme de raio rola sem deslizar entre dois trilhos de tal modo que a distância horizontal entre os dois pontos de contato entre a bola c os trilhos seja igual a , a) Faca um desenho e mostre que em qualquer instante . Discuta essa expressão nos limites . b) Para uma bola uniforme partindo do repouso e descendo uma distância vertical I enquanto rola sem deslizar para baixo de uma rampa, temos, . Trocando a rampa pelos dois trilhos, mostre que
Em cada um desses casos, o trabalho realizado pelo atrito foi desprezado. c) Qual das duas velocidades indicadas na parte (b) ê a menor? Por quê? Raciocine em termos de como a energia potencial é dividida entre o ganho da energia cinética da translação e da energia cinnética da rotação. d) Para qual valor da razão as expressōes das duas velocidades da parte (b) diferem de 5,0 &? E quando diferem de ?
Um elevador pesando está sendo puxado para cima com uma aceleração constante de . (a) Calcule a tensão sobre o cabo. (b) Qual é a tensão no cabo quando o elevador está sendo desacelerado a uma taxa de , mas ainda se move para cima?
Resp.: (a) ; (b) 159 N.
Um bloco preso a uma mola é posto em oscilação com amplitude inicial de . Após a amplitude decaiu para 50 . Qual é o valor de para este movimento?
A) 6,52
B) 2,80
C) 7,28
D) 3,88
E) 2,70
F) 7,14
G) 6,39
H) 6,70
I) 5,44
J) 6,99