Um ponto material movendo-se retilínea e uniformemente

Um ponto material se move retilínea e uniformemente com velocidade V0 ao longo de uma superfície horizontal lisa. Em algum ponto, ele atinge uma superfície horizontal rugosa, cujo coeficiente de atrito depende linearmente da distância percorrida x: f=ax, onde a é um coeficiente constante. É necessário determinar a distância de frenagem de um ponto material.

Consideremos o movimento de um ponto material sobre uma superfície rugosa. Como se move uniformemente, sua velocidade não muda, ou seja, V = const. A força de atrito que atua em um ponto material é igual a Ffriction=fN, onde N é a força de reação do suporte, igual ao peso do ponto material: N=mg. Então Ffricção=fmg.

Como o coeficiente de atrito depende linearmente da distância x percorrida, então f=ax. Substituindo esta expressão na fórmula da força de atrito, obtemos: Ffriction=amgx. De acordo com a segunda lei de Newton, a força que atua sobre um corpo é igual ao produto da massa pela aceleração: F=ma. Conseqüentemente, a aceleração de um ponto material em uma superfície rugosa é igual a atrito=gx.

A distância de frenagem pode ser encontrada usando a fórmula para câmera lenta uniformemente: S=(V^2-V0^2)/(2a). Como o ponto material se move uniformemente antes de atingir a superfície rugosa, a velocidade inicial V0 é igual à velocidade na superfície lisa V0. A velocidade final em uma superfície rugosa é zero, pois o ponto material irá parar. A aceleração a é igual ao atrito de aceleração de frenagem: a=afriction=gx. Substituindo todos os valores na fórmula, obtemos: S=V0^2/(2gx).

Portanto, a distância de frenagem de um ponto material é igual a S=V0^2/(2gx), onde g é a aceleração da gravidade, x é a distância percorrida em uma superfície rugosa e V0 é a velocidade inicial do ponto material em uma superfície lisa.

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O livro eletrônico de física apresenta o problema de um ponto material movendo-se retilínea e uniformemente com uma velocidade V0 ao longo de uma superfície horizontal lisa, que cai sobre uma superfície horizontal áspera, cujo coeficiente de atrito depende linearmente da distância percorrida x: f=ax , onde a é um coeficiente constante. É necessário determinar a distância de frenagem de um ponto material.

Para resolver o problema, use a fórmula para câmera lenta uniformemente: S=(V^2-V0^2)/(2a), onde V é a velocidade final em uma superfície rugosa, a é a aceleração de frenagem igual à aceleração de atrito em uma superfície rugosa, V0 é a velocidade inicial em uma superfície lisa.

A aceleração de um ponto material em uma superfície rugosa é igual a atrito=gx, onde g é a aceleração da queda livre, x é a distância percorrida ao longo da superfície rugosa. Substituindo este valor na fórmula da distância de frenagem, obtemos S=V0^2/(2gx).

Portanto, a distância de frenagem de um ponto material é igual a S=V0^2/(2gx), onde g é a aceleração da gravidade, x é a distância percorrida em uma superfície rugosa e V0 é a velocidade inicial do ponto material em uma superfície lisa.

Uma solução detalhada do problema inclui as fórmulas e leis utilizadas no processo de solução, a derivação da fórmula de cálculo e a resposta. O livro eletrônico de física é uma forma conveniente e acessível de estudar física.

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Este produto é um ponto material que se moveu retilínea e uniformemente a uma velocidade V0 ao longo de uma superfície horizontal lisa até atingir uma superfície horizontal áspera. O coeficiente de atrito desta superfície depende linearmente da distância percorrida x e é igual a f=ax, onde a é um coeficiente constante. É necessário determinar a distância de frenagem de um ponto material.

Para resolver este problema, você pode usar as leis de Newton. De acordo com a segunda lei de Newton, a força de atrito Ftr atuando em um ponto material é igual ao produto do coeficiente de atrito e a força de reação normal N proveniente da superfície. Assim, Ftr = fN = axN.

De acordo com a terceira lei de Newton, a força de atrito que atua sobre um ponto material tem direção oposta à direção de seu movimento. Assim, a força de atrito será direcionada na direção oposta à direção da velocidade do ponto material.

Como resultado, usando a equação do movimento de um ponto material e a equação da força de atrito, pode-se obter uma equação para a distância de parada de um ponto material em uma superfície rugosa. A solução para este problema pode ser obtida integrando as equações de movimento e força de atrito. A resposta será a distância de frenagem resultante do ponto material.

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