Uma rocha de está deslizando sobre uma superfície horizontal áspera a e eventualmente pará em função do atrito. O coeficiente de atrito cinético entre a rocha e a superfície é 0,200 . Que potência média é produzida pelo atrito até que a rocha pare?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre uma rocha que está deslizando e para por causa do atrito. Aqui, a matéria envolvida é a dinâmica, especificamente o estudo das forças e como elas afetam o movimento. Vamos precisar usar conceitos de força de atrito, trabalho e potência.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
  • Massa da rocha,
  • Velocidade inicial,
  • Coeficiente de atrito cinético,

Passo 3

Vamos calcular a força de atrito que está agindo sobre a rocha. A força de atrito cinético é dada por:
Onde é a aceleração da gravidade ( ).

Passo 4

Substituindo os valores:

Passo 5

Agora, vamos encontrar o trabalho realizado pela força de atrito até a rocha parar. Esse trabalho é igual à energia cinética inicial da rocha:
Substituindo os valores:

Passo 6

Para encontrar o tempo que a rocha leva para parar, usamos a equação da aceleração causada pelo atrito:
Como a rocha está desacelerando, a aceleração é negativa:

Passo 7

Finalmente, vamos calcular a potência média produzida pelo atrito:
é

Resposta

A potência média produzida pelo atrito é aproximadamente .

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