Quando um bloco de 38 N desliza para baixo em um plano inclinado de 22 graus com a horizontal, sua aceleração é de
, dirigida para cima ao longo do plano.
a) Qual o módulo da força que a superfície exerce sobre o bloco?
b) Qual o módulo da força de atrito entre o bloco e o plano?
c)Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano?
d) Se o bloco percorre uma distância 3.5 m ao longo do plano até parar, qual era sua velocidade inicial?
a) Qual o módulo da força que a superfície exerce sobre o bloco?
b) Qual o módulo da força de atrito entre o bloco e o plano?
c)Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano?
d) Se o bloco percorre uma distância 3.5 m ao longo do plano até parar, qual era sua velocidade inicial?
Passo 1
O enunciado dá um bloco de peso
que desliza para baixo em um plano inclinado de ângulo
. A aceleração medida é
no sentido para cima ao longo do plano (ou seja, ele está desacelerando). Vamos usar: decomposição de forças num plano inclinado com atrito cinético e depois cinemática (equação de Torricelli) para calcular:
- (a) a força normal
; - (b) a força de atrito
; - (c) o coeficiente de atrito cinético
; - (d) a velocidade inicial
sabendo que ele percorre até parar.
Passo 2
Primeiro achamos a massa do bloco e a força normal. Como
a normal num plano inclinado sem aceleração perpendicular é
Passo 3
Agora escrevemos a segunda lei de Newton ao longo do plano, escolhendo o sentido positivo para cima. As forças são: atrito
para cima, componente do peso
para baixo, e a resultante
para cima. Logo,
Numericamente,
Passo 4
O coeficiente de atrito cinético é dado por
. Assim,
Passo 5
Para achar a velocidade inicial
, usamos a equação de Torricelli ao longo do plano. Tomando a distância de
positiva no sentido do movimento (para baixo) e sabendo que a aceleração nesse sentido é
, temos
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(d)