Um ciclista e sua bicicleta, com massa total 85 kg , descem uma ladeira e atingem um trecho horizontal retilineo com uma velocidade de 27 m / s. Se a força de atrito cinético desacelera a bicicleta até o repouso a uma taxa constante de 2,0 m / s^2, determine:
o coeficiente de atrito cinético.

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que o exercício diz e o que vamos usar.
Enunciado: um ciclista + bicicleta de massa total chega num trecho horizontal com . A força de atrito cinético desacelera a até parar. Queremos achar o coeficiente de atrito cinético .
Conteúdo: Dinâmica (Segunda Lei de Newton) e força de atrito.
O que vamos precisar:
  • A equação .
  • A força de atrito cinético .
  • Saber que, num plano horizontal, .

Passo 2

Entendendo as forças no trecho horizontal:
Só há duas forças verticais (peso para baixo e normal para cima) que se cancelam, e uma força de atrito para trás que produz a desaceleração.
Pela Segunda Lei de Newton no sentido horizontal:
sum Fx = m,a
Como só temos a força de atrito (para trás), tomamos o eixo positivo na direção do movimento inicial, então
-,Frm atr = m,a,
ou em módulo
Frm atr = m,a

Passo 3

Agora lembramos que a força de atrito cinético vale
Frm atr = muk,N
Em um piso horizontal a normal Frm atr = muk,(m,g) é igual ao peso . Logo

Passo 4

Colocando as duas expressões de m,a = muk,m,g juntas:
muk = ag
A massa muk = 2,09,8 approx 0,20 cancela dos dois lados, sobrando
Substituindo e :

Resposta

O coeficiente de atrito cinético é .

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