Enunciado

2 . Em um modelo de laboratório de carros deslizando até parar, dados são obtidos em quatro experimentos usando dois blocos. Eles têm massas idênticas, mas diferentes coeficientes de atrito cinético com a mesa: μ k = 0,2 e 0,8 . Cada bloco é lançado com velocidade v i = 1   m / s e desliza pela mesa plana até que o bloco chega ao repouso. Esse processo representa os dois primeiros experimentos. Para os outros dois, o procedimento é repetido, mas os blocos são lançados com velocidade v i = 2   m / s . Classifique os quatro experimentos de ( a ) a ( d ) de acordo com a distância de parada da maior para a menor. Se a distância de parada é a mesma nos dois casos, classifique-os juntos. a v i = 1   m / s ,   μ k = 0,2 b v i = 1   m / s ,   μ k = 0,8 c v i = 2   m / s ,   μ k = 0,2 d v i = 2   m / s ,   μ k = 0,8 .

Passo 1

Vem comigo que a gente detona com essa questão!

Temos dois experimentos idênticos que a única diferença é a velocidade inicial dos blocos nos dois casos.

O que faz os blocos pararem é a força de atrito que acaba agindo como a força resultante sobre os blocos, então usando a segunda lei de Newton, temos que:

F R = m a = m g μ c

⇒ a = g μ c

Essa é a aceleração que faz os blocos pararem. Usando a seguinte equação da cinemática, podemos encontrar uma expressão para o deslocamento, temos:

v 2 = v 0 2 - 2 a Δ s

A velocidade final deles é zero, assim:

Δ s = v 0 2 2 g μ c

Vamos então encontrar o deslocamento Δ s para cada bloco nas diferentes situações.

Passo 2

Vamos começar com a primeira onde v 0 = 1   m / s .

Para o bloco com μ k = 0,2 :

Δ s = 1 2 ( 10 ) ( 0,2 ) = 0,25   m

Para o bloco com μ k = 0 , 8 :

Δ s = 1 2 ( 10 ) ( 0 , 8 ) = 0 , 062 5   m

Passo 3

Agora para o caso que v 0 = 2   m / s .

Para o bloco com μ k = 0,2 :

Δ s = 4 2 ( 10 ) ( 0,2 ) = 1   m

Para o bloco com μ k = 0,8 :

Δ s = 4 2 ( 10 ) ( 0,8 ) = 0,25   m

Passo 4

Agora podemos classificar da maior distância de parada para a menor, temos que:

c > a = d > ( b )

Prontinho, tudo feito!

Resposta

c > a = d > ( b )

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