Calcule a força de atrito que atua sobre uma garrafa de massa igual a 0,45 kg que é empurrada sobre uma superfície, com uma velocidade inicial de 2,8 m / s e desliza por um ( 1,0 m ) até parar.

Passo 1

O enunciado pede para calcular a força de atrito que faz parar uma garrafa de massa 0,45,kg lançada com velocidade inicial 2,8,m/s que percorre 1,0,m até parar. O conteúdo principal é o Teorema Trabalho-Energia Cinética, e vamos precisar da massa, da velocidade inicial, da distância até parar e das fórmulas de energia cinética e trabalho de uma força.

Passo 2

A energia cinética é a energia que um corpo possui devido ao seu movimento. Para massa m e velocidade v, ela é dada por:
K = 12 m v^2
Como a garrafa para no final, a energia cinética inicial Ki será calculada e a final Kf é zero.

Passo 3

Vamos calcular Ki usando m=0,45,kg e v0=2,8,m/s:
Ki = 12times0,45times(2,8)^2
Como Kf=0, a variação de energia cinética é De<a K = Kf - Ki = -Ki.

Passo 4

O Teorema Trabalho-Energia diz que o trabalho total W realizado pelas forças sobre o corpo é igual a De<a K. Como a única força fazendo trabalho é a de atrito,
Watrito = -Fatrito,De<a x
e temos Watrito = De<a K, ou seja -Fatrito,De<a x = -Ki.

Passo 5

Isolando a força de atrito e substituindo De<a x=1,0,m e o valor de Ki:
Fatrito = KiDe<a x = 12times0,45times(2,8)^21,0approx1,76,N

Resposta

A força de atrito tem magnitude de aproximadamente 1,76 N, atuando no sentido oposto ao movimento.

Exercícios relacionados