Um bloco de massa m=1,0 kg é arremessado na horizontal, a partir de uma superfície sem atrito, para uma região em que o coeficiente de atrito é mu=0,2. Sua velocidade durante a passagem é v0=2 m / s. Que distância ele percorre até parar?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz o seguinte: um bloco de massa m = 1,0 kg é lançado horizontalmente com velocidade inicial v₀ = 2 m/s sobre uma região onde o atrito não é desprezível (coeficiente μ = 0,2). Queremos saber qual distância ele percorre até parar.
Conteúdo: mecânica clássica – usamos força de atrito, segunda lei de Newton e equações do movimento uniformemente retardado (ou energia). Vamos precisar de:
  • Força de atrito:
  • Aceleração devida ao atrito:
  • Equação de Torricelli:

Passo 2

Primeiro, calcula a força de atrito que atua no bloco. A força de atrito cinético vale
Fat = mu,m,g
Substituindo:
Fat = 0,2 times 1,0;kg times 9,8;m/s^2 = 1,96;N

Passo 3

A partir daí, a única força horizontal é essa de atrito, apontando para trás. Pela segunda lei de Newton, a aceleração (na verdade, desaceleração) é
a = Fatm = 1,961,0 = 1,96;m/s^2
Note que isso vai diminuir a velocidade do bloco até ele parar.

Passo 4

Agora usamos a equação de movimento uniforme retardado (Torricelli), que relaciona velocidades, aceleração e deslocamento sem precisar do tempo:
v^2 = v0^2 - 2,a,s
Quando o bloco pára, 0 = (2,0)^2 - 2 times 1,96 times s , então:
4 = 3,92,s
s = 43,92 approx 1,02;m

Resposta

O bloco percorre aproximadamente 1,0 m até parar.

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