O alarme em um corpo de bombeiros toca e um bombeiro de 86 kg, iniciando do repouso, desce por um poste até o chão (a uma distância de 4,0 m). Antes de pousar, sua velocidade é de 1,4 m / s. Qual é a magnitude da força de atrito cinética exercida sobre o bombeiro enquanto ele desliza pelo poste?

Vamos fazer um diagrama de corpo livre, com ele a gente vai poder entender melhor o problema

Como mostra o diagrama de corpo livre, existem duas forças agindo sobre o bombeiro enquanto ele desliza pelo mastro: seu peso e a força de atrito cinética .

A força de atrito cinética se opõe ao movimento do bombeiro, de forma que aponta para cima na direção .

De acordo com a segunda lei de Newton, a força resultante, que é a soma dessas duas forças, é igual à massa do bombeiro vezes sua aceleração. Sua massa, e, portanto, seu peso é conhecido, mas sua aceleração não.

Vamos usar uma das equações da cinemática para determinar a aceleração.

A segunda Lei de Newton

Podemos aplicar nessa situação como

A magnitude do peso bombeiro pode ser expresso como , onde é a magnitude da aceleração devido à gravidade. Resolvendo a equação obtida para a força de atrito e usando a relação para o peso temos

Já que as velocidades inicial () e final () e o deslocamento é conhecido, podemos relacionar devido a equação da cinemática: . Resolvendo essa equação para e substituindo o resultado para a equação para a força de atrito temos

A gente pode ver que o bombeiro desliza para baixo no poste, então o deslocamento é negativo, ou seja, . A magnitude da força de atrito cinética é, então