Um ciclista e sua bicicleta, com massa total 85 kg , descem uma ladeira e atingem um trecho horizontal retilineo com uma velocidade de
. Se a força de atrito cinético desacelera a bicicleta até o repouso a uma taxa constante de
, determine:
o trabalho
realizado pela força de atrito.
o trabalho
Passo 1
Beleza, o que o enunciado diz é o seguinte: um ciclista (mais a bike) de massa total 85 kg chega num trecho horizontal com velocidade inicial de 27 m/s e para até o repouso porque o atrito cinético está “freando” ele com uma desaceleração constante de 2,0 m/s². A pergunta é: qual o trabalho realizado pela força de atrito?
Conteúdo: Teorema da Energia Cinética (ou Princípio do Trabalho e Energia).
O que vamos precisar:
Conteúdo: Teorema da Energia Cinética (ou Princípio do Trabalho e Energia).
O que vamos precisar:
- Massa m = 85 kg
- Velocidade inicial v = 27 m/s
- Velocidade final v_f = 0
- Desaceleração a = –2,0 m/s²
- Fórmula do trabalho pelo teorema:
Passo 2
Teorema da Energia Cinética diz que o trabalho total (aqui, só o do atrito) é igual à variação da energia cinética:
Como ele para,
. Então só precisamos calcular
.
Passo 3
Energia cinética inicial:
Calculemos:
Passo 4
Agora a variação de energia cinética é
Isso já é o trabalho da força de atrito, porque ela é a única força que está fazendo trabalho não conservativo parando a bicicleta.