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Maria há 10 anos
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Uma força de 70 N é aplicada a um objeto de 5 kg, no sentido de empurrá-lo e formando um ângulo de 37 graus com a horizontal.

a) Se o atrito pode ser desprezado, qual será a velocidade do objeto depois de ele ter se movido 6 m, partindo do repouso?
b) Repetir o mesmo problema, mas agora considerando que o coeficiente de atrito entre o bloco e o chão é 0,40.

 

Obrigada, Luis Henrique Noguera! Não sabia onde agradecer, então estou usando este mesmo espaço.

Acho que você cometeu alguns errinhos de cálculo no finalzinho... Mas o raciocínio acho que é esse, que é o mais importante. Eu fiz por outro caminho (teorema do trabalho-energia cinética), mas dá na mesma...

Obtive para a velocidade do item b o valor de 9,3 m/s. 

Agradeço-lhe muito!!!

Professor Luis N.
Respondeu há 10 anos
Contatar Luis Henrique

O objeto está sobre um plano horizontal e a força aplicada nele é F' = F * cos θ, já que a força aplicada faz um ângulo de 37º com a horizontal.
F' = 70 * cos 37º => F' = 55,9 N
A Segunda Lei de Newton (Teorema Fundamental da Dinâmica) diz que a soma algébrica de todas as forças aplicadas num objeto é FR = m* a, onde FR é a força resultante.

a) vamos utilizar o TFD para calcular a aceleração do objeto.
FR = F' = m * a => 55,9 = 5 * a => a = 11,2 m/s2
Como não temos o tempo do movimento, então vamos utilizar Torricelli:
v2 = v02 + 2 * a * Δs, onde v é a velocidade,v0 é a velocidade inicial (neste caso é zero pois partiu do repouso) e Δs é o quanto o objeto se deslocou.
v2 = 0 + 2 * 11,2 * 6 => v = 11,6 m/s

b) A equação da força de atrito é fat = μ * N, onde fat é a força de atrito, μ é o coeficiente de atrito e N é a força Normal. Como o objeto está num plano horizontal, então a Força Normal N é igual à Força Peso P, que por sua vez é igual a m * g (N = P = m * g)
Como a força resultante é a soma algébrica de todas as forças, então:
FR = F - fat = m * a => F - μ * m * g = m * a => 55,9 - 0,40 * 5 * 10 = 5 * a => a = 6,2 m/s2
v2 = v02 + 2 * a * Δs   => v2 = 0 + 2 * 5,2 * 6 => v = 8 m/s

Como já era de se esperar, a velocidade final considerando o atrito é menor do que a velocidade numa superfície sem atrito.

Espero ter ajudado.

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