Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 73
Considere o sistema indicado na Figura 6.26. A corda e a polia possuem massas desprezíveis, e a polia não tem atrito. Inicialmente o bloco de 6,00 kg está se deslocando verticalmente para baixo e o bloco de 8,00 kg está se deslocando para a direita, ambos com velocidade de 0,900 m/s. Os blocos ficam em repouso depois de percorrerem 2,00 m. Use o teorema do trabalho-energia para calcular o coeficiente de atrito cinético entre o bloco de 8,00 kg e o topo da mesa.
Passo 1
Oi, pessoal! Tudo joia?
Vamos anotar as informações do sistema:
Admitindo
Vamos calcular duas formas diferentes de encontrar o trabalho do sistema. Uma das formas é utilizar o teorema trabalho-energia e a outra é fazer a soma do trabalho de todas as forças atuantes nele. Iremos comparar essas duas formas, afinal elas representam a mesma coisa. Assim, com as informações que temos restará apenas o coeficiente de atrito.
Vamos lá!
Passo 2
De acordo com o teorema trabalho-energia temos:
A energia cinética final é nula, pois os blocos param de se mover. Portanto, teremos apenas , assim:
Ok, encontramos uma forma de representar o trabalho total do sistema utilizando o teorema trabalho-energia. Agora, iremos calcular esse trabalho de outra forma para depois compará-las.
Passo 3
O trabalho total do sistema é dado por pela soma dos trabalhos das forças atuantes nele. Nesse caso, o trabalho total é o resultado da junção do trabalho da força peso e do trabalho da força de atrito.
O é negativo, pois a força de atrito está contra o movimento. Além disso, o refere-se somente ao bloco B, pois o bloco A desloca-se em direção perpendicular ao que a força peso atua, por isso o trabalho do peso no bloco A é nulo.
Sendo que , então:
Ok, encontrada a segunda forma de calcular o trabalho check!
Passo 4
Agora, comparando os resultados encontrados no Passo 2 e Passo 3, temos:
Isolando a variável que queremos o valor:
Agora, substituindo os valores das variáveis que temos:
Prontinho galera, fim da questão!