Achar o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano, sabendo que um bloco de massa 400 g colocado num plano horizontal sob acção de uma carga de massa 100 g , ligada com o bloco por um fio e suspensa a uma roldana colocada numa extremidade do plano, a partir do estado de repouso passou a distância de 80 cm durante 2 s.
Passo 1
O enunciado descreve um sistema com um bloco de massa
sobre um plano horizontal e uma massa pendurada de
ligada ao bloco por um fio que passa por uma roldana. A partir do repouso o sistema desloca-se
em
. Precisamos encontrar o coeficiente de atrito
entre o bloco e o plano. Para isso vamos usar cinemática (para achar a aceleração) e as leis de Newton (para relacionar forças).
Passo 2
Primeiro calculamos a aceleração
supondo movimento uniformemente acelerado a partir do repouso. Da equação
temos
Passo 3
Aplicamos a segunda lei de Newton em cada massa. No bloco, as forças na direção do movimento são a tensão
para a direita e o atrito
para a esquerda:
Na massa pendurada, para baixo atuam
e para cima
:
Passo 4
Isolando
em cada equação e igualando obtemos
Passo 5
Substituindo
,
,
e
:
Resposta
O coeficiente de atrito é aproximadamente
.