Um corpo de massa 1,0 kg inicia seu movimento com velocidade 2,0 m/s, deslizando sobre uma superfície cujo coeficiente de atrito cinético é 0,1. Após deslocar-se em linha reta de uma distância x, sua velocidade diminui para 1,0 m/s. Quanto à distância x percorrida, está correto afirmar que é igual aDado: g = 10 m/s² .
Um corpo de massa 1,0 kg inicia seu movimento com velocidade 2,0 m/s, deslizando sobre uma superfície cujo coeficiente de atrito cinético é 0,1. Após deslocar-se em linha reta de uma distância x, sua velocidade diminui para 1,0 m/s. Quanto à distância x percorrida, está correto afirmar que é igual a
Dado: g = 10 m/s² .
- A)0,5 m
- B)1,0 m
- C)1,5 m
- D)2,0 m
- E)2,5 m
Resposta:
A alternativa correta é C)
Vamos resolver este problema de física utilizando as equações de movimento! Primeiramente, precisamos identificar as informações fornecidas:
- Massa do corpo: 1,0 kg
- Velocidade inicial: 2,0 m/s
- Coeficiente de atrito cinético: 0,1
- Velocidade final: 1,0 m/s
- Distância percorrida: x (a ser encontrada)
- Aceleração da gravidade: 10 m/s² (dado)
Como o corpo desliza sobre uma superfície com atrito, podemos utilizar a equação de movimento com atrito:
v² = v0² - 2as
Onde:
- v = velocidade final (1,0 m/s)
- v0 = velocidade inicial (2,0 m/s)
- a = aceleração (a ser encontrada)
- s = distância percorrida (x)
Substituindo os valores, temos:
(1,0 m/s)² = (2,0 m/s)² - 2a(x)
1,0 m²/s² = 4,0 m²/s² - 2a(x)
3,0 m²/s² = 2a(x)
Agora, precisamos encontrar a aceleração (a). Como o corpo desliza sobre uma superfície com atrito, a aceleração é igual à força de atrito dividida pela massa do corpo:
a = F_atrito / m
Onde:
- F_atrito = força de atrito (a ser encontrada)
- m = massa do corpo (1,0 kg)
A força de atrito pode ser encontrada utilizando a fórmula:
F_atrito = μ * N
Onde:
- μ = coeficiente de atrito cinético (0,1)
- N = força normal (igual ao peso do corpo, pois a superfície é horizontal)
Peso do corpo = m * g = 1,0 kg * 10 m/s² = 10 N
F_atrito = 0,1 * 10 N = 1,0 N
Agora, podemos encontrar a aceleração:
a = F_atrito / m = 1,0 N / 1,0 kg = 1,0 m/s²
Substituindo a aceleração na equação de movimento, temos:
3,0 m²/s² = 2(1,0 m/s²)(x)
x = 3,0 m²/s² / 2(1,0 m/s²) = 1,5 m
Portanto, a distância x percorrida é igual a 1,5 m, que é a opção C.
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