Ex. 3 - Um bloco de 200 g e empurrado em uma rampa inclinada de
e cujo coeficiente de atrito da sua superfície é
. (a) Usando a conservação da energia calcule sua velocidade na base para subir verticalmente de 2 m . (b) Calcule a distância percorrida na superfície da rampa.
Passo 1
O enunciado dá um bloco de massa
kg que sobe uma rampa inclinada de ângulo
com coeficiente de atrito
, alcançando altura vertical
m. Vamos usar conservação de energia, incluindo o trabalho da força de atrito, para achar a velocidade inicial
na base e depois calcular a distância
percorrida ao longo da rampa.
Passo 2
Determinar a distância
ao longo da rampa correspondente à altura
. Pela definição de seno,
logo
Passo 3
Calcular a força de atrito e seu trabalho. A força de atrito vale
e o trabalho dissipado por atrito ao percorrer
é
Passo 4
Escrever a conservação da energia mecânica entre a base e o ponto mais alto alcançado:
Passo 5
Substituir os valores numéricos. Primeiro,
Então da equação da energia,
Resposta
(a)
(b)
(b)