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Flashcard FC785340

Como se calcula a energia dissipada pelo atrito cinético para um corpo que desliza uma distância d sobre uma superfície horizontal?

Dinâmica

Instituto AOCP · 2023

De acordo com o assunto Física: Dinâmica, responda:

Como se calcula a energia dissipada pelo atrito cinético para um corpo que desliza uma distância d sobre uma superfície horizontal?
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Resposta

W_dissipada = f_{at}\,d, com f_{at} = \mu_k m g (módulo).

Explicação: calcule a força de atrito cinético pela expressão \(f_{at}=\mu_k m g\), obtenha o deslocamento \(d\) percorrido pelo corpo, depois multiplique \(f_{at}\) por \(d\). O trabalho feito pela força de atrito é negativo, contudo a energia dissipada em calor tem magnitude positiva igual a \(f_{at}d\).

Exemplo:
Considere \(m=5\ \text{kg}\), \(\mu_k=0{,}25\), \(g=9{,}8\ \text{m/s}^2\), trabalho externo \(W_{ext}=100\ \text{J}\) realizado por uma força horizontal de módulo \(F=20\ \text{N}\).
Cálculo do deslocamento: \(d=\dfrac{W_{ext}}{F}=\dfrac{100}{20}=5\ \text{m}\).
Força de atrito: \(f_{at}=\mu_k m g=0{,}25\cdot5\cdot9{,}8=12{,}25\ \text{N}\).
Energia dissipada: \(W_{diss}=f_{at}\,d=12{,}25\cdot5=61{,}25\ \text{J}\).
Observação: o trabalho da força de atrito é \(-61{,}25\ \text{J}\), a energia dissip. em calor tem magnitude \(61{,}25\ \text{J}\).





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