Considere que o carro está fazendo uma curva circular plana com raio R = 230 m. Sabendo que o coeficiente de atrito entre os pneus e a estrada é = 0,960, determine a velocidade máxima com que o carro pode fazer a curva sem deslizar. Adote: g =10,0 m/s^2.
Ao se fazer a curva circular, é atuada uma resultante centrípeta sobre o carro. Para que o carro deslize, a resultate centrípeta, neste caso, é a própria força de atrito que ocorre do contato dos pneus com a estrada. É importante lembrar que, quando o carro não está deslizando, o atrito que existe nos pneus é estático. O módulo da força de atrito estático máxima é dada por:
| Fat | =| N | . u
Em que | N | é o módulo da força normal (que, neste caso, é igual ao módulo da força peso, pois a curva é plana) e u é o coeficiente de atrito com a superfície. nO módulo do atrito nos pneus, então, é:
| Fat | =| N | . u = | P | . u = m . g . u = m . 10 . 0,960 = 9,6m
E a resultante centrípeta tem seu módulo dado por:
| Rcp | = m . v2 = m . v2
R 230
Em que m é a massa do carro, v é a sua velocidade e R é o raio da trajetória.
A única força que atua na direção centrípeta, neste caso, é o próprio atrito, então temos que | Rcp | = | Fat |.
No enunciado é pedida a velocidade máxima com que o carro pode fazer a cuvrva sem deslizar. A
Daí, segue que:
m . v2 = 9,6m => v2 = 9,6 => v2 = 9,6 . 230 = 2208 =>
230 230
=> v = ?2208 ? 47 m/s
Obs:
O atrito sempre ocorre em sentido contrário à tendência de escorregamento, e quando o carro faz a curva, a tendência é dele deslizar "para fora" da curva, fazendo com que o atrito aponte "para dentro". Vale lembrar que o atrito estático, ao contrário do dinâmico, não possui um valor fixo. A intensidade do atrito estático possui um valor máximo, e quando uma força com um módulo maior do que o do atrito estático é aplicada em seu sentido contrário, acontece o deslocamento, e a partir desse ponto existe um atrito dinâmico, que pode ser calculando utilizando o coeficiente de atrito dinâmico, mas não é o caso desse exercício.
