Questão 1: Um objeto de
desce um plano inclinado de
. Há atrito cinético entre o objeto e o piso,
0,400 .
a) Calcule o trabalho que cada uma das forças que age no objeto realiza num deslocamento de
.
b) A velocidade do objeto aumenta, diminui ou fica constante durante o deslocamento? Justifique.
a) Calcule o trabalho que cada uma das forças que age no objeto realiza num deslocamento de
b) A velocidade do objeto aumenta, diminui ou fica constante durante o deslocamento? Justifique.
Passo 1
O enunciado dá um bloco de massa
,kg que desliza sobre um plano inclinado com ângulo
, coeficiente de atrito cinético
e desloca-se uma distância
,m ao longo do plano. As forças que agem são: peso
, normal
e atrito
. Vamos calcular o trabalho de cada uma sobre esse deslocamento.
Passo 2
O trabalho da força peso é igual a
, onde a queda vertical
vale
. Em bloco:
Passo 3
A força normal é sempre perpendicular ao deslocamento, portanto seu trabalho é nulo:
Passo 4
A força de atrito tem módulo
e atua contra o deslocamento. Seu trabalho é
Passo 5
Somando os trabalhos:
Como o trabalho resultante é zero, a energia cinética não varia.
Passo 6
A variação da velocidade está relacionada ao trabalho resultante (teorema trabalho–energia). Como
, não há mudança na energia cinética, logo a velocidade permanece constante.
Resposta
(a)
,
,
.
(b) A velocidade fica constante, pois o trabalho total é nulo.
(b) A velocidade fica constante, pois o trabalho total é nulo.