Um bloco de 10 kg escorrega, sem atrito, de uma altura
encontrando uma superfície plana de
com coeficiente de atrito
. O bloco continua até a rampa, sem atrito com ângulo de
parar completamente. Qual é a altura
atingida pelo bloco?
Passo 1
O enunciado diz que um bloco de massa
desliza sem atrito desde uma altura
, percorre uma superfície plana de comprimento
com coeficiente de atrito
, e em seguida sobe por uma rampa sem atrito inclinada a
até parar. O conteúdo usado aqui é conservação de energia mecânica incluindo o trabalho da força de atrito.
Passo 2
Na base da primeira descida toda a energia potencial gravitacional virou energia cinética.
Passo 3
Sobre a superfície plana ocorre trabalho de atrito dissipativo dado por
Passo 4
A energia cinética disponível ao chegar na rampa é a diferença entre
e o trabalho de atrito:
Passo 5
Como a rampa é sem atrito, essa energia cinética se transforma totalmente em energia potencial na altura máxima
:
Passo 6
Substituindo
,
e
:
Resposta
O bloco atinge a altura
.