Se a velocidade de um disco de metal de
, que desliza em uma superfície horizontal coberta de gelo, diminui à taxa de
, 0 coeficiente de atrito cinético entre o disco e o gelo é
a. 0,25
b. 0,41
c. 1,2
d. 0,0062
e. 0,62
a. 0,25
b. 0,41
c. 1,2
d. 0,0062
e. 0,62
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um disco de metal que pesa 4,0 N deslizando em uma superfície horizontal coberta de gelo. A velocidade desse disco está diminuindo a uma taxa de
. Queremos descobrir o coeficiente de atrito cinético entre o disco e o gelo.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de dinâmica, especificamente a segunda lei de Newton e a fórmula do atrito cinético.
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar as forças atuando no disco. Como o disco está deslizando horizontalmente, as principais forças são:
- Peso §: Para baixo, que é a força com que a Terra atrai o disco. Dado que
. - Força Normal (N): Para cima, igual e oposta ao peso, já que a superfície é horizontal. Então,
. - Força de Atrito (F_{atrito}): Oposto ao movimento, responsável por diminuir a velocidade do disco.
Passo 3
Vamos aplicar a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante (
) é igual à massa (
) multiplicada pela aceleração (
):
No nosso caso, a única força horizontal é a força de atrito, então:
Passo 4
Sabemos que o peso (
) está relacionado à massa pela fórmula:
Onde
é a aceleração da gravidade (
). Podemos rearranjar para encontrar a massa:
Passo 5
Agora, calculamos a força de atrito usando a segunda lei de Newton:
Passo 6
A força de atrito também pode ser expressa em termos do coeficiente de atrito cinético (
) e da força normal (
):
Como já sabemos
e
, podemos resolver para
:
Resposta
O coeficiente de atrito cinético entre o disco e o gelo é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Uma partícula está em
, em
em
, e em
+2 m em
. Calcular a velocidade média da partícula durante os intervalos: ©
a
.
Uma força horizontal, de
, pressiona um livro de
contra uma parede vertical. O livro está inicialmente em repouso. Se os coeficientes de atrito são
e
, a aceleração do livro é
a.
b.
c.
d.
e.
a.
b.
c.
d.
e.
Uma força horizontal, de
, pressiona um livro de
contra uma parede vertical. O livro está inicialmente em repouso. Se os coeficientes de atrito são
e
, a aceleração do livro é
a.
b.
c.
d.
e.
a.
b.
c.
d.
e.
Qual deve ser o ângulo de compensação de uma curva de uma rodovia com
de raio para que os carros façam a curva, sem derrapar, a uma velocidade de
, mesmo que a estrada esteja coberta de gelo (e a força de atrito seja nula)?
a.
b.
c.
d.
e.
a.
b.
c.
d.
e.