Um baú de 8,92 kg está em repouso sobre um piso horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o baú e o piso são 0,300 e 0,200, respectivamente. Uma força horizontal de módulo 20,0 N é aplicada ao baú.
(b) (1,5) Supondo que o bau partiu do repouso, qual será a velocidade final depois do deslo camento de 5,00 m ?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos um baú de massa m = 8,92,kg que já está deslizando (já “partiu do repouso”) num piso horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético são mus=0,300 e muk=0,200. Aplicaram uma força horizontal de F=20,0,N e ele se desloca s=5,00,m.
Conteúdo: Dinâmica com atrito e cinemática.
O que vamos usar:
  • 2ª Lei de Newton para achar a aceleração com atrito cinético;
  • Equação de cinemática ( v^2 = v0^2 + 2 a s) para achar a velocidade final.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a força de atrito cinético.
  1. A força normal é
N = m g
onde g = 9,8,m/s².
2) A força de atrito cinético é
Ff = muk , N = muk , m g
Substituindo números:
N = (8,92)(9,8) = 87,416 N,
Ff = 0,200 times 87,416 = 17,4832 N

Passo 3

Agora, usamos a 2ª Lei de Newton na direção horizontal. A resultante é a força aplicada menos o atrito:
Fres = F - Ff
Logo a aceleração é
a = Fresm = F - Ffm
Substituindo:
Fres = 20,0 - 17,4832 = 2,5168 N,
a = 2,51688,92 approx 0,2821 m/s^2

Passo 4

Como o baú “partiu do repouso”, v0 = 0. Usamos a equação de Torricelli pra achar a velocidade final depois de s=5,00,m:
v^2 = v0^2 + 2,a,s Longrightarrow v = raiz2,a,s
Substituindo:
v = raiz2 times 0,2821 times 5,00 = raiz2,821 approx 1,68 m/s

Resposta

A velocidade final do baú após 5,00,m é aproximadamente 1,68 m/s.

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