Lançamento de objetos.

Em uma aula de Física experimental, o professor construiu um equipamento capaz de lançarobjetos para medir o alcance horizontal dos movimentos. Montado sobre uma mesa de 1,0 m dealtura, o equipamento consiste em uma rampa de 15 cm de altura com uma mola fixa (k = 100 N/m) na qual posicionamos o objeto que queremos lançar horizontalmente, para issocomprimimos a mola até uma deformação x e, a partir do repouso liberamos o objeto. A rampa do experimento termina no ponto A, a partir desse ponto o objeto começa a se mover sobre a mesa, que possui um coeficiente de atrito μ=0,3, até o ponto B que é a extremidade da mesa. Sabemos que a distância AB vale 50 cm. Ao utilizar uma massa de lançamento de 200 g,responda ao que se pede: (Considere que a única região em que há atrito é o trecho AB,desconsidere a resistência do ar durante o experimento e utilize g = 10m/s²).




a) Calcule o trabalho realizado pela força de atrito, quando o objeto percorre o trecho AB.
b) Determine a expressão (“fórmula”) que relaciona como o alcance atingido pelo objeto (A) varia em relação à compressão máxima da mola (x) no instante do lançamento.
c) Esboce o gráfico A (alcance) versus x (compressão da mola), utilizando o resultado do item b).

a)
O trabalho do atrito é:


b)
Por energia, temos:

Então, sabemos a velocidade em função da compressão da mola.
O tempo com que leva para descer totalmente é:

Então, a distância é dado por:


c)
No caso é uma reta, de inclinação 10.