EXEMPLO 07
Em um jogo de Curling, o jogador lança uma pedra na forma de disco (massa=
) que está inicialmente em repouso. A pedra parte inicialmente com uma rapidez de
e desliza por uma distância de 8,0 m antes de parar. Encontre o coeficiente de atrito cinético entre a pedra e o chão.
Em um jogo de Curling, o jogador lança uma pedra na forma de disco (massa=
Passo 1
O enunciado descreve uma pedra de Curling de massa
que é lançada com rapidez inicial
e desliza
até parar. O conteúdo aqui é energia e atrito: vamos usar o teorema do trabalho–energia para relacionar a perda de energia cinética com o trabalho da força de atrito.
Passo 2
Segundo o teorema do trabalho–energia, a variação da energia cinética
é igual ao trabalho total
das forças. Aqui a única força que realiza trabalho não conservativo é a força de atrito cinético
. Como a pedra para, temos
E o trabalho da força de atrito é negativo e vale
Passo 3
A força de atrito cinético é dada por
, onde
é a normal. Logo,
Substituindo em
:
Passo 4
Cancelamos o sinal negativo e a massa
, chegando a
Basta agora substituir
,
e
:
Resposta
O coeficiente de atrito cinético vale aproximadamente
.