13.7 Determine the maximum theoretical speed that may be achieved over a distance of 110 m by a car starting from rest assuming there is no slipping. The coefficient of static friction between the tires and pavement is 0.75 , and 60 percent of the weight of the car is distributed over its front wheels and 40 percent over its rear wheels. Assume (a) front-wheel drive, (b) rear-wheel drive.
Passo 1
O enunciado pede a velocidade máxima que um carro, partindo do repouso e percorrendo
, pode atingir sem derrapar. A força de tração máxima é limitada pela aderência estática, isto é,
onde
e
é a força normal sobre as rodas motrizes. A partir de
obtemos a aceleração máxima
e usamos a equação de movimento retilíneo uniformemente acelerado
com
.
Passo 2
Para tração nas rodas dianteiras:
a distribuição de peso dá
a distribuição de peso dá
Logo
Aplicando
,
Passo 3
Para tração nas rodas traseiras:
Resposta
(a)
(b)
(b)