Um plano inclinado forma um ângulo de 60° com a horizontal. Ao longo deste plano é lançado um bloco de massa de 2 kg com velocidade inicial V0. Qual a força de atrito, em N, que atua sobre o bloco para fazê-lo parar (considere o coeficiente de atrito dinâmico igual a 0,2)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um bloco de 2 kg que está sendo lançado em um plano inclinado formando um ângulo de 60° com a horizontal. Queremos descobrir qual é a força de atrito que age sobre o bloco para fazê-lo parar. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de força de atrito e análise de forças em planos inclinados. Precisaremos lembrar como calcular a força normal e aplicar a fórmula do atrito.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a força normal. Em um plano inclinado, a força normal ($ N $) é a força perpendicular à superfície do plano que impede o bloco de passar através dele. Ela pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Onde:
- $ m $ é a massa do bloco (2 kg),
- $ g $ é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²),
- $ \theta $ é o ângulo do plano inclinado (60°).
Passo 3
Vamos calcular a força normal substituindo os valores na fórmula:
Sabemos que
, então:
Passo 4
Agora, vamos calcular a força de atrito ($ f $), que é dada por:
Onde:
- $ \mu $ é o coeficiente de atrito dinâmico (0,2),
- $ N $ é a força normal que acabamos de calcular (9,8 N).
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula do atrito:
Resposta
A força de atrito que atua sobre o bloco para fazê-lo parar é de 1,96 N.