Um objeto é solto do alto de uma rampa de 5 m de altura e chega a base da rampa com velocidade de
. Sabendo que o objeto tem 5 kg e que a rampa tem uma inclinação de
, calcule o coeficiente de atrito cinético entre o objeto e a superfície da rampa.
Passo 1
O enunciado diz que um objeto de massa
desliza por uma rampa inclinada a
, partindo de uma altura
e atinge a base com velocidade
. O conteúdo aqui é conservação de energia mecânica com trabalho da força de atrito. Vamos usar que a perda de energia potencial vira energia cinética menos o trabalho dissipado pelo atrito.
Passo 2
Primeiro determinamos o comprimento do plano inclinado, pois é a distância
sobre a qual o atrito atua. Como
, temos
Passo 3
Pela conservação de energia com trabalho da força de atrito
,
Passo 4
O trabalho de atrito é
, com
e
. Logo,
Passo 5
Substituindo
no balanço de energia e isolando
,
Cancelando
:
Passo 6
Agora substituímos os valores (
):
Logo
Resposta
O coeficiente de atrito cinético é aproximadamente
.