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12º) Um pequeno corpo de massa m é abandonado em A com velocidade nula e escorrega ao longo do plano inclinado, percorrendo a distância d=AB. Ao chegar a B, verifica-se que sua velocidade é igual a √(gh). Pode-se então deduzir que o valor da força de atrito que agiu sobre o corpo, supondo-a constante, é

a) zero.
b) mgh.
c) mgh/2.
d) mgh/2d.
e) mgh/4d.
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Questões para Estudantes

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, é importante considerar a conservação da energia mecânica. Quando o corpo é abandonado em A com velocidade zero, toda a energia inicial é potencial gravitacional. Ao chegar em B, parte dessa energia se converte em energia cinética, representada pela fórmula da velocidade final dada como √(gh). A variação da energia mecânica é igual ao trabalho realizado pelas forças não conservativas, que no caso é a força de atrito. Como a força de atrito é constante, o trabalho realizado por ela é dado por -μN*d, onde N é a normal e d é a distância percorrida. Assim, a variação da energia mecânica é igual ao trabalho realizado pela força de atrito: ΔE = -μN*d Como a energia mecânica final é a energia cinética (√(gh)), a energia mecânica inicial (mgh) menos o trabalho realizado pela força de atrito é igual à energia final: mgh - μN*d = 1/2 * m * (√(gh))^2 Dado que o corpo desliza sem rotação, a normal é igual ao peso do corpo, N = mg. Substituindo na equação acima, temos: mgh - μmgd = 1/2 * m * gh Simplificando e isolando μ, obtemos: μ = 1/2 Portanto, o valor da força de atrito que agiu sobre o corpo, supondo-a constante, é mgh/2. A alternativa correta é a) mgh/2.

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