Enunciado

Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 6.3 - Ex. 18

Um bloco de é empurrado sobre um piso por uma força horizontal constante de módulo . A Fig. 6-30 mostra a velocidade do bloco em função do tempo quando o bloco se desloca sobre o piso ao longo de um eixo . A escala vertical do gráfico é definida por

. Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o piso?

Passo 1

Esta é uma questão que envolve a aplicação da segunda lei de Newton e também do conhecimento de cinemática.

Vamos iniciar este problema analisando o gráfico e extraindo a partir das informações dele a aceleração do corpo.

Como o corpo está se deslocando com a aceleração constante, então podemos determinar a aceleração usando a seguinte relação:

Pelo gráfico temos os pontos e , assim:

Passo 2

Com a aceleração em mãos, podemos aplicar a segunda lei de Newton na direção do movimento:

Isolando :

O problema nos fornece o módulo da força , a aceleração foi calculada anteriormente, a massa do bloco e nos pede o coeficiente de atrito cinético. Para tanto, devemos lembrar da seguinte relação:

Passo 3

Para determinar a normal, devemos aplicar a segunda lei de Newton para o eixo perpendicular ao movimento:

Como este eixo é perpendicular ao movimento , assim:

Isolando :

Passo 4

Por fim, vamos substituir então a na e igualar com a :

Isolando e substituindo os valores conhecidos:

Resposta

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