Exercícios Resolvidos de Potência

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Enunciado

Ao empurrar uma caixa de massa m = 20 k g sobre um piso plano com velocidade constante, uma pessoa realiza trabalho a uma taxa P = 58,8   w a t t s . Se a rapidez da caixa é v = 1,0 m / s , qual o coeficiente de atrito cinético entre o piso e a caixa? Assuma que a força do empurrão da pessoa sobre a caixa seja exercida horizontalmente.

(A) μ c = 0,1

(B) μ c = 0,2

(C) μ c = 0,3

(D) μ c = 0,4

(E) μ c = 0,5

Passo 1

Temos que essa caixa está em um movimento uniforme, ou seja, a intensidade da força que a pessoa exerce sobre a caixa é igual à intensidade da força de atrito, então vamos primeiro procurar essa força!

Temos que a potência é dada por

P o t = d E d t

Por outro lado, um diferencial de energia é dada nada menos pelo trabalho da força da pessoa, ou seja

d E = F d x

Assim podemos rescrever a potência por

P o t = d E d t = F d x d t = F v

Assim podemos achar a força F

F = P o t v = 58,8 1

F = 58,8   N

Passo 2

Temos que essa força F terá a mesma intensidade que a força de atrito

F a t = F → F a t = 58,8   N

Por outro lado, sabemos que a força de atrito (cinética) é dada por

F a t = μ C N

E a força normal está compensando a força peso ou seja

N = P = m g

De forma que

F a t = μ C m g → μ c = F a t m g = 58,8 20 × 9,8

μ C = 0,3

Resposta

(C)

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