Um automóvel de 500 kg se locomove a uma velocidade constante de 36 mathrmkm / mathrmh, quando, de repente, precisa frear de emergência devido a uma criança que atravessa a rua 20 m à sua frente. Considerando que o automóvel para a 1 m da criança, assinale a opção que representa o trabalho realizado pelos freios para parar o automóvel:
A) 2500J
B) -2500J
C) 1500J
D) -1500J
E) -3600J

Passo 1

O enunciado dá um automóvel de massa m=500:kg que viaja com velocidade constante de 36:km/h e, ao frear, para totalmente a 1:m da criança. O que nos pedem é o trabalho total realizado pelos freios para anular a energia cinética do carro. Para isso usaremos o Teorema do Trabalho‐Energia, que diz que o trabalho líquido W é igual à variação da energia cinética De<a K.

Passo 2

Primeiro convertemos a velocidade para o SI:
36:km/h = 36cdot10003600:m/s = 10:m/s
A energia cinética inicial é
Ki = tfrac12,m,v^2 = tfrac12cdot500cdot(10)^2 = 25000:J,
e a energia cinética final Kf é zero (o carro pára). Logo a variação
De<a K = Kf - Ki = 0 - 25000 = -25000:J
Pelo Teorema do Trabalho‐Energia, o trabalho dos freios é exatamente essa variação:
Wfreios = De<a K = -25000:J

Resposta

Não há nenhuma das opções apresentadas; o valor correto do trabalho realizado pelos freios é -25000:J.

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