Um carro de 1400 kg, partindo do repouso, acelera a uma velocidade de 30 mph em 10 s. (a) Qual é a força no carro (constante assumida) durante este período de tempo? (b) De onde vem essa força, isto é, qual é o objeto (externo) que exerce essa força no carro e qual é a natureza dessa força? é responsável por fornecer a energia necessária para girar as rodas, mas sem uma interação com o ambiente externo, não haveria movimento). (c) Desenhe um diagrama de corpo livre para o carro. Indique a direção do movimento e a direção da aceleração. Agora suponha que o motorista, viajando a 30 mph, veja uma luz vermelha à frente e pise no pedal do freio. Suponha que o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a estrada seja µe = 0, 7, e que as rodas não "travem", ou seja, continuam a rolar sem escorregar na estrada à medida que a velocidade diminui. (d) Desenhe um diagrama de corpo livre do carro e (e) determine a distância mínima de parada do carro. Novamente, indique a direção do movimento e a direção da aceleração. Agora, suponha que o motorista queira novamente para parar como em (d), mas ele aplica os freios com muita força, de modo que as rodas travam. Além disso, a estrada está molhada e o coeficiente de atrito cinético é apenas µc = 0, 2. o carro agora se desloca antes de parar ?
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Olá Angélica
Vamos lá:
No caso temos uma situação onde podemos calcular a força sobre o corpo através da 2ª lei de Nweton, pois conseguimos descobrir a aceleração:
primeiro transformamos as mph em km/h basta multiplicar por 1,6 (aproximadamente)
seriam então 48km/h o que será aproximadamente 13,42 m/s
a)
Com isso calculamos a aceleração :
a=13,42/10
a = 1,342 m/s2
Com isso podemos ter a força aplicada:
F = m . a -> F = 1400 . 1,342 -> F = 1878,8 N
b) No caso a força é gerada pelo motor o qual passsa para as rodas e pneus, estes praticam uma força para trás e a força de atrito será a força reponsável por mover o carro para frente.
c) No caso representaria uma força sobre o solo para trás e sobre o veículo teria a força de atrito o empurrrando para a frente, no caso estamos desconsiderando a reistência do ar.
d) agora o atrito irá agir para parar o veículo, fazendo uma força contrária à velocidade.
e) Através do coeficinete calcule a força de atrito
Fat = N.u -> Fat = 1400 . 0,7 -> Fat = 980N
Agora com eta força você poderá encontrar a aceleração, basta usar novamente a 2ª Lei de Newton e depois utilizae a equação de Torricelli para encontrar a distância.
f) basta segir os passos da anterior utilizando o novo valor de coeficiente de atrito.
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