EXC137. (Unicamp) Importantes estudos sobre o atrito foram feitos por Leonardo da Vinci (1452-1519) e por Guillaume Amontons (1663-1705). A figura...

a) Para calcular a distância de deslocamento do conjunto, podemos utilizar a equação da energia cinética. Inicialmente, o conjunto está em repouso, portanto, sua energia cinética é zero. Quando atinge a velocidade v, sua energia cinética é (1/2)mv², onde m é a massa total do conjunto. A energia cinética é igual ao trabalho realizado pela força de atrito, que é dado por fat = μNΔx, onde N é a força normal, μ é o coeficiente de atrito cinético e Δx é a distância percorrida pelo bloco de massa 2m. A força normal é igual ao peso do conjunto, que é dado por N = (1m + 2m)g, onde g é a aceleração da gravidade. Igualando a energia cinética ao trabalho realizado pela força de atrito, temos: (1/2)(1m + 2m)v² = μ(1m + 2m)gΔx Substituindo os valores dados, temos: (1/2)(1 + 2)(2)² = 0,8(1 + 2)gΔx 6 = 2,4gΔx Δx = 6/(2,4g) = 2,5 m Portanto, a distância de deslocamento do conjunto é de 2,5 metros. b) O trabalho da força de atrito é dado por W = fatΔx, onde Δx é a distância percorrida pela monocamada que se desloca sobre a outra. A força de atrito é dada pela equação de Amontons, que relaciona a força de atrito com a força normal: fat = μN Substituindo os valores dados, temos: fat = 0,8(5,0x10^-9) = 4,0x10^-9 N W = (4,0x10^-9)(2,0x10^-6) = 8,0x10^-15 J Portanto, o módulo do trabalho da força de atrito é de 8,0x10^-15 J.