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Um bloco de 40kg está descendo um plano inclinado com ángulo $ com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano é de 0,6, e a aceleragio gravitacional local é de 10m/s”. Assinale a opcáo que representa a perda percentual de energia mecánica, de quando o bloco atinge a parte mais baixa do plano inclinado, sabendo que o plano pode ser tratado como um triángulo pitagórico com 3m de base, 4m de altura e 5m de hipotenusa.
A 30%
B 35%
c 40%
[ º 45%
E 50%
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Para calcular a perda percentual de energia mecânica do bloco descendo o plano inclinado, precisamos considerar a energia potencial inicial e a energia cinética final, levando em conta a energia dissipada pelo atrito. 1. Energia Potencial Inicial (EPI): A energia potencial inicial é dada por: \[ EPI = m \cdot g \cdot h \] onde: - \( m = 40 \, \text{kg} \) - \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) - \( h = 4 \, \text{m} \) (altura do triângulo) Portanto: \[ EPI = 40 \cdot 10 \cdot 4 = 1600 \, \text{J} \] 2. Força de Atrito (F_atrito): A força de atrito é dada por: \[ F_{atrito} = \mu \cdot N \] onde \( N \) é a força normal. Para um plano inclinado, a força normal é: \[ N = m \cdot g \cdot \cos(\theta) \] Para encontrar \( \theta \), usamos o triângulo pitagórico: \[ \tan(\theta) = \frac{h}{b} = \frac{4}{3} \] Portanto, \( \cos(\theta) = \frac{3}{5} \). Assim, a força normal é: \[ N = 40 \cdot 10 \cdot \frac{3}{5} = 240 \, \text{N} \] E a força de atrito: \[ F_{atrito} = 0,6 \cdot 240 = 144 \, \text{N} \] 3. Trabalho realizado pela força de atrito (W_atrito): O trabalho realizado pela força de atrito é: \[ W_{atrito} = F_{atrito} \cdot d \] onde \( d \) é a distância ao longo do plano inclinado (hipotenusa): \[ d = 5 \, \text{m} \] Portanto: \[ W_{atrito} = 144 \cdot 5 = 720 \, \text{J} \] 4. Energia Mecânica Final (EMF): A energia mecânica final é a energia potencial inicial menos o trabalho realizado pela força de atrito: \[ EMF = EPI - W_{atrito} = 1600 - 720 = 880 \, \text{J} \] 5. Perda de Energia Mecânica: A perda de energia mecânica é: \[ \text{Perda} = EPI - EMF = 1600 - 880 = 720 \, \text{J} \] 6. Perda Percentual: A perda percentual de energia mecânica é dada por: \[ \text{Perda Percentual} = \left( \frac{\text{Perda}}{EPI} \right) \cdot 100 = \left( \frac{720}{1600} \right) \cdot 100 = 45\% \] Portanto, a resposta correta é: d) 45%.

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