Considere, agora, que o corpo composto, na sequència de seu movimento, desliza sobre setor rugoso da superficie de apoio, experimentando atrito. Superado esse segmento, de 3 m de extensão, o corpo composto incide sobre uma mola ideal, de constante
, comprimindo-a em 2 m , quando para, instantaneamente. Adotando
, apresente, com as devidas justificativas:
o coeficiente de atrito cinético que prevalece no setor rugoso;
o coeficiente de atrito cinético que prevalece no setor rugoso;
Passo 1
O enunciado descreve que, logo após a colisão perfeitamente inelástica dos blocos
e
, o corpo composto de massa
desliza sobre um trecho rugoso horizontal de comprimento
com coeficiente de atrito cinético
, e em seguida penetra numa mola ideal de constante
até comprimi-la em
onde para instantaneamente. Adotamos
. Vamos usar o teorema do trabalho e energia, incluindo o trabalho da força de atrito, para encontrar
.
Passo 2
Energia cinética inicial do corpo composto, imediatamente após a colisão, é
onde
é a velocidade resultante já calculada na parte anterior.
Passo 3
O trabalho realizado pela força de atrito durante o deslocamento
é
Passo 4
A energia armazenada na mola ao ser comprimida até
é
Passo 5
Pela conservação de energia (incluindo o trabalho não conservativo do atrito), temos
Substituindo,
Isolando
,