Um bloco de massa m = 2 kg desliza sobre uma superfície horizontal e percorre d = 5 m até parar devido a uma…

Questão

Um bloco de massa m = 2 kg desliza sobre uma superfície horizontal e percorre d = 5 m até parar devido a uma força de atrito constante F_at = 8 N. Adote g = 10 m/s². Elabore um relatório dirigido a dois públicos (leigo e técnico) que contenha: a) cálculo do trabalho da força de atrito e da variação da energia mecânica do bloco; b) determinação da energia térmica dissipada; c) sugestão de apresentação dos resultados em gráfico e em tabela, com equações e valores numéricos.

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

Resposta esperada

Cálculos e apresentação modelo: 1) Trabalho da força de atrito: W_at = F_at · d · cos(180°) = -F_at d = -8 N · 5 m = -40 J. 2) Variação da energia mecânica ?E_mec = W_at = -40 J (energia mecânica reduz 40 J). 3) Energia térmica dissipada no sistema = 40 J (energia conservada: perda mecânica = ganho térmico). 4) Se necessário, energia cinética inicial E_k0 = 40 J ? v0 = sqrt(2 E_k0 / m) = sqrt(80/2) = sqrt(40) ˜ 6,32 m/s. Apresentação: tabela com colunas (m, d, F_at, W_at, ?E_mec, E_térmica) e linhas com unidades; gráfico energia versus deslocamento mostrando E_mec decrescente linear (por trabalho constante) e energia térmica crescente; legenda e breve texto interpretativo diferente para público leigo (linguagem acessível, ênfase qualitativa) e técnico (equações, unidades, incertezas).

Explicação

Os cálculos realizados demonstram a relação entre a força de atrito e a energia mecânica do bloco, mostrando que o trabalho negativo da força de atrito resulta em uma diminuição da energia mecânica, que é convertida em energia térmica. A apresentação dos resultados em tabela e gráfico facilita a visualização das variações de energia, permitindo uma interpretação clara para diferentes públicos. Essa abordagem didática assegura que tanto leigos quanto técnicos compreendam os conceitos envolvidos e a importância da conservação de energia no sistema.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Um trenó de massa m = 8,00 kg desliza sobre gelo com velocidade inicial v0 = 6,00 m/s e entra em um trecho áspero de…
• 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…
• 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 = 80,0 kg sobe por um plano inclinado de comprimento L = 4,00 m e altura h = 1,00 m. O bloco é…
• (DISSERTATIVA, dificuldade 3) Em um ensaio, um carrinho de massa 1,50 kg desliza de uma altura h = 0,50 m sobre uma…
• 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…

Todas as questões de Biodiversidade e Sustentabilidade