Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 6.2 - Ex. 23
Uma caixa contendo latas de refrigerante (massa ) está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. A seguir, ela é empurrada em linha reta por um cão treinado que exerce uma força constante de módulo igual a . Use o teorema do trabalho-energia para achar a velocidade final da caixa se
a) não existe atrito entre a caixa e a superfície;
b) o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a superfície é igual a .
Passo 1
Aqui a gente tem um doguinho empurrando um engradado de refrigerante de massa por e uma força de .
Sabendo disso devemos achar a velocidade final da caixa em duas condições. Na primeira não existe atrito entre a caixa e a superfície e na segunda .
Bora lá! Pelo teorema trabalho – energia temos:
Mas podemos reescrever esse teorema em termos das velocidades inicial e final, da força e do deslocamento:
Agora atenção: podemos escrever assim desse jeito pois a força é constante e atua na direção do deslocamento.
Passo 2
- Os dados que o problema nos dá são:
- Agora a força resultante é a força de menos a força de atrito . E essa força é que vamos usar no teorema trabalho – energia.
Agora é só substituir tudo e determinar a velocidade final :
Passo 3
Os dados que o problema nos dá são:
Agora é só substituir tudo e determinar a velocidade final :
Prontinho!