Enunciado

Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 6.2 - Ex. 26

Um bloco de gelo com massa de desliza de cima para baixo ao longo de um plano inclinado de abaixo da horizontal. Sabendo que o bloco de gelo parte sem velocidade inicial, qual é sua velocidade final? Despreze o atrito

Passo 1

Opa, bora lá! Temos um cubo de gelo deslizando em linha reta. Assim:

Não existe atrito entre o gelo e a superfície. Qual é a velocidade final do cubo de gelo?!

Já sabemos que o trabalho realizado pela força peso depende apenas da altura vertical, e não do deslocamento em si. Aqui a ideia é usar o teorema trabalho – energia para determinar a velocidade final.

Pelo teorema trabalho – energia temos:

Mas podemos reescrever esse teorema em termos das velocidades inicial e final, da força e do deslocamento:

Passo 2

Agora atenção: podemos escrever assim desse jeito pois a força é constante. A força é a força peso , e como a força e o deslocamento vertical estão na mesma direção (bloco caindo) então o ângulo entre eles é zero. A velocidade inicial é zero, já que ele parte do repouso e queremos saber . Os dados que o problema trás são:

Substituindo os dados na expressão temos:

Prontinho!!!

Resposta

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