Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 7.1 - Ex. 83

Um bloco de massa desliza com rapidez constante por um plano inclinado a um ângulo com a horizontal. Deduza uma expressão para a energia dissipada pelo atrito em um invervalo de tempo .

Passo 1

Como a rapidez do bloco é constante, podemos garantir que todas as forças estão em equilíbrio.

Se olharmos na direção paralela ao plano, por exemplo, ficamos com a seguinte equação:

E como o peso e o atrito apontam em sentidos opostos:

Ok, já temos a magnitude da força, agora podemos calcular o trabalho realizado por ela.

Passo 2

A fórmula para o trabalho realizado por uma força é:

Nesse caso, já que conhecemos a rapidez com que o bloco percorre o plano, podemos escrever da seguinte forma:

E então:

Substituindo a expressão que encontramos no passo anterior:

E essa é a energia dissipada pela força de atrito:

Resposta

A energia dissipada pelo atrito é .

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