Um objeto desliza em uma mesa horizontal com coeficiente de atrito cinético 0,3 se estiver descansado após 1,3 segundos, qual foi sua velocidade inicial?
Veja como resolver esse problema:
1. Entenda as forças *
atrito: A única força horizontal que atua no objeto é o atrito cinético, que se opõe ao seu movimento.
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Segunda Lei de Newton: A aceleração do objeto é causada pela força líquida que atua nele.
2. Configure as equações *
Força de atrito: F_friction =μ * n (onde μ é o coeficiente de atrito cinético e n é a força normal)
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Força normal: Como a tabela é horizontal, a força normal é igual ao peso do objeto:n =mg (onde m é massa e g é aceleração devido à gravidade, aproximadamente 9,8 m/s²)
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Segunda Lei de Newton: F_net =ma (onde a é a aceleração)
3. Resolva a aceleração * Como a única força que atua horizontalmente é o atrito, f_net =f_friction.
* Combinando as equações:μ * mg =ma
* Cancelar massa (m) em ambos os lados:μ * g =a
* Calcule a aceleração:a =0,3 * 9,8 m/s² =2,94 m/s²
4. Use a cinemática para encontrar a velocidade inicial * Sabemos:
* Velocidade final (v_f) =0 m/s (vem para descansar)
* tempo (t) =1,3 s
* aceleração (a) =-2,94 m/s² (negativo, pois está desacelerando)
* Use a equação cinemática:v_f =v_i + em
* Resolva a velocidade inicial (v_i):v_i =v_f - em
* Conecte os valores:v_i =0 - (-2,94 m/s²) (1,3 s) =3,82 m/s
Portanto, a velocidade inicial do objeto foi de 3,82 m/s.