Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 4.3 - Ex. 7
Uma patinadora de movendo-se inicialmente a em uma pista de gelo plana chega ao repouso uniformemente em , em razão do atrito com o gelo. Que força o atrito exerce sobre a patinadora?
Passo 1
Fala, galera! Beleza? Vamos resolver essa questão!
O enunciado pediu pra gente encontrar a força de atrito exercida sobre a patinadora, sabendo que ela tem massa , velocidade inicial e chega ao repouso em .
O atrito é a única força horizontal que atua na patinadora, então deve ser a causa da aceleração. Embora outras forças estejam agindo sobre a patinadora (a gravidade e a força de superfície do gelo), elas são verticais e, portanto, não afetam o movimento horizontal.
Nesse caso, a segunda lei de Newton se aplica e podemos encontrar a força de atrito fazendo:
Onde é a aceleração horizontal que será encontrada através da equação:
Onde é velocidade final, que será nula porque a patinadora chega ao repouso. Então, vamos encontrar e substituir o valor na equação do atrito.
Vamos lá!
Passo 2
Isolando na equação horária da velocidade, vamos ter:
Então, substituindo os valores do enunciado, temos:
A única força horizontal na patinadora é a força de atrito, então substituindo o valor da aceleração, vamos ter:
Portanto, a força é , dirigida em oposição ao movimento da patinadora.
Valeu, galera! Até a próxima! 😉