Um bloco de massa m = 4,0 kg tem velocidade inicial v0 = 12,0 m/s sobre superfície horizontal com coeficiente…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um bloco de massa m = 4,0 kg tem velocidade inicial v0 = 12,0 m/s sobre superfície horizontal com coeficiente de atrito cinético µk = 0,25. Determine a distância d até parar. Use g = 10 m/s², trabalho do atrito e conservação da energia.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Força de atrito F_at = µk·m·g = 0,25·4,0·10 = 10 N. Trabalho do atrito até parar: W_at = -F_at·d = -10·d. Variação da energia cinética: ?K = K_final - K_inicial = 0 - ½ m v0² = -½·4,0·(12,0)² = -288 J. Igualando: -10·d = -288 ? d = 288/10 = 28,8 m. Alternativamente d = v0²/(2 µk g) = 144/(2·0,25·10)=28,8 m.
Explicação
A força de atrito é responsável por realizar um trabalho negativo que reduz a energia cinética do bloco até que ele pare. A relação entre a variação da energia cinética e o trabalho do atrito permite calcular a distância percorrida usando a fórmula do trabalho. Além disso, a fórmula alternativa fornece uma maneira direta de determinar a distância com base nas condições iniciais do movimento.
Raio-X da questão
trabalho do atrito
avaliacao
trabalho e energia · forças e atrito
Revisar a relação entre trabalho, energia e atrito.
O aluno pode confundir a relação entre trabalho do atrito e a energia cinética, não aplicando corretamente a conservação de energia para encontrar a distância.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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