Uma ambulância, de massa , está em uma estrada com velocidade constante, quando ele entra em uma curva de raio . Nesse momento ele percebe que o carro está na iminência de derrapar, porém mantém a velocidade constante na curva. Qual o valor do coeficiente de atrito da roda da ambulância com a estrada para ela conseguir fazer a curva?
Passo 1
Vamos responder as perguntas do passo a passo para colocar as forças
- A massa dele é considerada?
- Ela esta encostada em alguma superfície?
- Tem algum fio?
- Tem mola?
- Tem atrito?
Sim, ele tem massa.
Sim, o bloco está em contato com o chão.
Não, não existe um fio atuando.
Não, não existe mola atuando.
Sim, existe atrito.
A grande dúvida é para onde ficara o atrito?
Nesse problema se consideramos apenas o peso e a normal teremos forças na vertical, a curva é feita na horizontal, então a curva é feita pela força de atrito. Isso nós diz que a força de atrito aponta para o centro da curva.
OBS:
A força de atrito de uma roda com uma superfície não é considerada a força de atrito dinâmica, mas sim a força de atrito estática. Por quê? Porque a roda não está arrastando no chão, mas sim tocando nele.
O DCL da ambulância fica
Passo 2
Teremos equilíbrio no , então
Passo 3
A força de atrito é a única força que atua na direção do centro da curva logo
Como ele está na iminência de derrapar, teremos
Substituindo o valor de teremos