Um bloco de massa m = 2,00 kg é solto do repouso a uma altura h = 1,20 m sobre uma superfície horizontal…

Questão

Um bloco de massa m = 2,00 kg é solto do repouso a uma altura h = 1,20 m sobre uma superfície horizontal rugosa. Despreze atrito na descida; sobre a superfície horizontal o bloco percorre d = 1,50 m e pára. Determine o coeficiente de atrito cinético µ_k. Use g = 10 m·s?². Apresente todos os cálculos e justificativas.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Energia potencial inicial m g h é dissipada pelo trabalho da força de atrito W_at = µ_k m g d. Assim µ_k = (m g h)/(m g d) = h/d = 1,20/1,50 = 0,80. Verificação numérica: m g h = 2,00·10·1,20 = 24 J; W_at = µ_k·2,00·10·1,50 = 30 µ_k J ? 24 = 30 µ_k ? µ_k = 0,80.

Explicação

A energia potencial do bloco é convertida em trabalho realizado pela força de atrito ao longo da distância percorrida. A relação entre a energia dissipada e o trabalho da força de atrito permite calcular o coeficiente de atrito cinético. A verificação numérica confirma que os valores obtidos estão consistentes com a fórmula utilizada.

Raio-X da questão

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