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 coeficiente de atrito cinético.
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:
Enunciado: um ciclista + bicicleta de massa total
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:
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:
Como só temos a força de atrito (para trás), tomamos o eixo positivo na direção do movimento inicial, então
ou em módulo
Passo 3
Agora lembramos que a força de atrito cinético vale
Em um piso horizontal a normal
é igual ao peso
. Logo
Passo 4
Colocando as duas expressões de
juntas:
A massa
cancela dos dois lados, sobrando
Substituindo
e
:
Resposta
O coeficiente de atrito cinético é
.