Questão 75
UNESP 2013
(UNESP - 2013/2 - 1a fase)
Um garçom deve levar um copo com água apoiado em uma bandeja plana e mantida na horizontal, sem deixar que o copo escorregue em relação à bandeja e sem que a água transborde do copo. O copo, com massa total de 0,4 kg, parte do repouso e descreve um movimento retilíneo e acelerado em relação ao solo, em um plano horizontal e com aceleração constante.
Em um intervalo de tempo de 0,8 s, o garçom move o copo por uma distância de 1,6 m. Desprezando a resistência do ar, o módulo da força de atrito devido à interação com a bandeja, em newtons, que atua sobre o copo nesse intervalo de tempo é igual a
2.
3.
5.
1.
4.
Gabarito:
2.
Resolução:
O garçom anda 1,6 m em 0,8 s. Logo, a sua velocidade média tem módulo igual a 2 m/s.
O seu movimento é uniformemente variado a partir do repouso, portanto, a velocidade média equivale a metade da velocidade final.
Isso implica que .
A aceleração do garçom é dada por .
.
Essa é a mesma aceleração do copo, já que este deve estar parado sempre parado em relação ao garçom - aceleração relativa nula implica que em relação a um outro referencial eles devem ter a mesma aceleração.
A única força externa que atua sobre o copo na direção da aceleração resultante é a força de atrito.
Logo, a aceleração resultante do copo está relacionada diretamente com a força de atrito pela segunda Lei de Newton:
, em que M é a massa do copo.
.
.