P. 236 Qual é o valor, em newtons, da força média necessária para fazer parar, num percurso de 20 m , um automóvel de
a uma velocidade de
?
Passo 1
O enunciado pede a força média necessária para parar, em
, um automóvel de massa
cuja velocidade inicial é
. O conteúdo usado será o Teorema da Energia Cinética (ou Trabalho–Energia), que relaciona o trabalho da força resultante à variação da energia cinética.
Passo 2
Primeiro convertemos a velocidade de
para
.
Passo 3
Calculamos a energia cinética inicial do carro:
Passo 4
Pelo Teorema Trabalho–Energia, o trabalho da força de parada
ao longo de
satisfaz
Logo
Passo 5
Substituindo os valores:
O sinal negativo indica que a força está oposta ao movimento.
Resposta
A força média necessária tem módulo
, apontando contra o sentido do movimento.