Um bloco de massa m = 2,00 kg é solto do repouso a uma altura h = 1,20 m sobre uma superfície horizontal…

Questão

Um bloco de massa m = 2,00 kg é solto do repouso a uma altura h = 1,20 m sobre uma superfície horizontal rugosa. Despreze atrito na descida; sobre a superfície horizontal o bloco percorre d = 1,50 m e pára. Determine o coeficiente de atrito cinético µ_k. Use g = 10 m·s?². Apresente todos os cálculos e justificativas.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Energia potencial inicial m g h é dissipada pelo trabalho da força de atrito W_at = µ_k m g d. Assim µ_k = (m g h)/(m g d) = h/d = 1,20/1,50 = 0,80. Verificação numérica: m g h = 2,00·10·1,20 = 24 J; W_at = µ_k·2,00·10·1,50 = 30 µ_k J ? 24 = 30 µ_k ? µ_k = 0,80.

Explicação

A energia potencial do bloco é convertida em trabalho realizado pela força de atrito ao longo da distância percorrida. A relação entre a energia dissipada e o trabalho da força de atrito permite calcular o coeficiente de atrito cinético. A verificação numérica confirma que os valores obtidos estão consistentes com a fórmula utilizada.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Um bloco de massa m = 2,0 kg desliza a partir do repouso do topo de um plano inclinado de comprimento L = 5,0 m e ângulo…
• Um bloco de massa m = 4,0 kg tem velocidade inicial v0 = 12,0 m/s sobre superfície horizontal com coeficiente de atrito…
• Um bloco de massa m = 3,00 kg desliza do repouso por uma rampa de comprimento s = 2,00 m inclinada a ? = 30,0° e atinge…
• Um bloco de 3 kg é lançado com velocidade inicial de 6,0 m/s morro acima ao longo de um plano inclinado de 4,0 m com…
• Um bloco de massa m = 80,0 kg sobe por um plano inclinado de comprimento L = 4,00 m e altura h = 1,00 m. O bloco é…
• Um bloco de massa 4 kg é puxado horizontalmente por uma força constante de 50 N ao longo de 5 m sobre uma superfície com…

Todas as questões de Biodiversidade e Sustentabilidade