- Um corpo de 10 kg de massa move-se com velocidade constante de
numa superfície horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superfície é 0,20 . (a) Qual a força horizontal necessária para manter o movimento? (b) Se a força for removida, quanto tempo levará o corpo para atingir o repouso?
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz que temos um corpo de massa
deslizando com velocidade constante de
sobre uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito cinético é
.
Conteúdo: Dinâmica (segunda lei de Newton) e atrito.
O que precisamos:
Conteúdo: Dinâmica (segunda lei de Newton) e atrito.
O que precisamos:
- Saber que, para mover com velocidade constante, a força aplicada para frente deve igualar a força de atrito para trás.
- Se tirarmos essa força, sobra só o atrito, que causa desaceleração; daí usamos
e a equação do movimento para achar o tempo até parar.
Passo 2
(a) Força necessária para manter o movimento
- Teoria do atrito: a força de atrito cinético é
onde
é a normal. Numa superfície horizontal
.
2) Logo
2) Logo
Para andar com velocidade constante, a força aplicada
tem que ser igual e oposta a
, ou seja,
.
Passo 3
(b) Tempo para parar sem a força aplicada
- Se a gente tira a força para frente, sobra só o atrito puxando para trás:
. - Pela segunda lei de Newton, a resultante é
. Aqui (sinal negativo porque desacelera), então
- Para tempo até parar, usamos
. Como e :
Resposta
(a)
(b)
(b)