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Um corpo de 12,0 kg de massa desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito, com velocidade de 10 m/s e passa para uma região onde o coeficient...

Um corpo de 12,0 kg de massa desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito, com velocidade de 10 m/s e passa para uma região onde o coeficiente de atrito cinético é de 0,50. Pergunta-se: Qual é o trabalho realizado pela força de atrito (em módulo) após o bloco ter percorrido 5,0 m na região com atrito? E qual é a velocidade do bloco ao final desses 5,0 m? (Dado g = 10 m/s2). a) 300 J e 56 m/s b) 300 J e 25 m/s c) 900 J e 56 m/s d) 900 J e 25 m/s e) n.d.a.

a) 300 J e 56 m/s
b) 300 J e 25 m/s
c) 900 J e 56 m/s
d) 900 J e 25 m/s
e) n.d.a.

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fisica_dinamica_trabalho_de_uma_forca_exercicios
17 pág.

Física I Faculdade de Engenharia Souza MarquesFaculdade de Engenharia Souza Marques

💡 1 Resposta

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O trabalho realizado pela força de atrito pode ser calculado pela fórmula: W = F x d x cosθ Onde F é a força de atrito, d é a distância percorrida e θ é o ângulo entre a força e o deslocamento. Como a força de atrito é oposta ao movimento, θ = 180° e cosθ = -1. Assim, temos: W = -F x d Para calcular a força de atrito, usamos a fórmula: F = μ x N Onde μ é o coeficiente de atrito cinético e N é a força normal, que é igual ao peso do objeto em uma superfície horizontal. N = m x g Onde m é a massa do objeto e g é a aceleração da gravidade. N = 12,0 kg x 10 m/s² = 120 N F = 0,50 x 120 N = 60 N Substituindo na fórmula do trabalho, temos: W = -60 N x 5,0 m = -300 J O trabalho realizado pela força de atrito é de 300 J (em módulo). Para calcular a velocidade final do bloco, usamos a equação da energia cinética: Kf = Ki + W Onde Kf é a energia cinética final, Ki é a energia cinética inicial (que é igual a 1/2 x m x v², onde v é a velocidade inicial) e W é o trabalho realizado pela força de atrito. Ki = 1/2 x 12,0 kg x (10 m/s)² = 600 J Kf = 600 J + (-300 J) = 300 J Kf = 1/2 x 12,0 kg x v² v² = 300 J / (1/2 x 12,0 kg) = 50 m²/s² v = √50 m²/s² = 7,07 m/s A velocidade final do bloco é de aproximadamente 7,07 m/s. Portanto, a alternativa correta é a letra B) 300 J e 25 m/s.

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