Um disco de hóquei de 110 g desliza 15 m no gelo antes de parar. (a) Se a sua velocidade inicial era de 6,0 m / s, qual a força de atrito entre o disco e o gelo? (b) Qual o coeficiente de atrito cinético?
Resp.: (a) 0,132 N; (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:
m = 110 g1000 = 0,110 kg

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:
vf^2 = vi^2 + 2a De
Como o disco para, 0 = (6,0)^2 + 2a(15) . Então:

Passo 4

Resolvendo para 0 = 36 + 30a 30a = -36 a = -3630 = -1,2 m/s^2 :
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:
F = m cdot a
Substituindo os valores:
F = 0,110 kg times (-1,2 m/s^2) = -0,132 N
O sinal negativo indica que a força de atrito está na direção oposta ao movimento.

Passo 6

Para o coeficiente de atrito cinético ( Fatrito = muk cdot N ), usamos a relação:
N = 0,110 kg times 9,8 m/s^2 = 1,078 N
Onde muk = FatritoN = 0,1321,078 approx 0,12 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 0,132 N; (b) O coeficiente de atrito cinético é aproximadamente 0,12.

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