Pergunta
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS #C0D:6627 Uma esteira ergométrica mecânica é um equipamento projetado para exercicios cardiovasculares, como corridas e caminhadas. Ao contrário do modelo eletrônico, que possui um motor que automatiza o movimento da esteira, o modelo mecânico funciona a partir do impulso fornecido pelos pés do próprio corredor,regulando a velocidade da esteira a partir do quão rápido é seu movimento. Um atleta de 70 kg, durante . um treino em uma esteira ergométrica mecânica , parte do repouso e atinge uma velocidade de 5m/s em 2 s. Qual o tipo e o valor aproximado do coeficiente de atrito entre a sola do tênis do atleta e a esteira , considerando-se que todo o movimento ocorre horizontalmente? Dado: g=10m/s^2 A Estático, com valor de 0,25. A B Cinético, com valor de 0,25. D C Estático, com valor de 0,50. v D Cinético, com valor de 0,50. v E Cinético, com valor de 2,50. L
Solução
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EdlaineProfissional · Tutor por 6 anos
Responder
Para determinar o coeficiente de atrito entre a sola do tênis do atleta e a esteira, podemos usar a segunda lei de Newton, que relaciona a força de atrito com a aceleração.<br /><br />A fórmula para calcular a força de atrito é:<br /><br />\[ F_{atrito} = \mu \cdot F_{normal} \]<br /><br />Onde:<br />- \( F_{atrito} \) é a força de atrito,<br />- \( \mu \) é o coeficiente de atrito,<br />- \( F_{normal} \) é a força normal (que, no caso de movimento horizontal, é igual ao peso do atleta).<br /><br />Sabemos que a força de atrito é responsável por desacelerar o atleta, então podemos usar a fórmula da aceleração para encontrar o coeficiente de atrito:<br /><br />\[ a = \frac{v - u}{t} \]<br /><br />Onde:<br />- \( a \) é a aceleração,<br />- \( v \) é a velocidade final,<br />- \( u \) é a velocidade inicial,<br />- \( t \) é o tempo.<br /><br />Substituindo os valores dados:<br /><br />\[ a = \frac{5 \, \text{m/s} - 0 \, \text{m/s}}{2 \, \text{s}} = 2.5 \, \text{m/s}^2 \]<br /><br />Agora, podemos usar a fórmula da força de atrito para encontrar o coeficiente de atrito:<br /><br />\[ F_{atrito} = m \cdot a \]<br /><br />Onde:<br />- \( m \) é a massa do atleta.<br /><br />Substituindo os valores dados:<br /><br />\[ F_{atrito} = 70 \, \text{kg} \cdot 2.5 \, \text{m/s}^2 = 175 \, \text{N} \]<br /><br />Agora, podemos usar a fórmula da força de atrito para encontrar o coeficiente de atrito:<br /><br />\[ F_{atrito} = \mu \cdot F_{normal} \]<br /><br />Onde:<br />- \( F_{normal} \) é igual ao peso do atleta, que é \( m \cdot g \).<br /><br />Substituindo os valores dados:<br /><br />\[ 175 \, \text{N} = \mu \cdot (70 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2) \]<br /><br />\[ 175 \, \text{N} = \mu \cdot 700 \, \text{N} \]<br /><br />\[ \mu = \frac{175 \, \text{N}}{700 \, \text{N}} \]<br /><br />\[ \mu = 0.25 \]<br /><br />Portanto, o coeficiente de atrito entre a sola do tênis do atleta e a esteira é de 0.25. A resposta correta é a opção A: Estático, com valor de 0,25.
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