1. Um automóvel tem uma massa de 1500 kg e sua velocidade inicial é de 60 km / h. Quando os freios são acionados, o automóvel adquire uma desaceleração constante e o carro para em 1,2 min. Determine a força aplicada pelos freios.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um carro que pesa 1500 kg e está andando a 60 km/h. Quando o motorista aperta os freios, o carro desacelera de forma constante e para depois de 1,2 minutos. A gente precisa descobrir qual foi a força que os freios exerceram nesse processo. Vamos usar os conceitos de dinâmica, especialmente a relação entre força, massa e aceleração.

Passo 2

Primeiro, vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional para facilitar os cálculos. A velocidade inicial está em km/h e o tempo em minutos, então vamos transformar para metros por segundo (m/s) e segundos (s).

Passo 3

Para converter a velocidade de km/h para m/s, usamos a fórmula:
Velocidade (m/s) = Velocidade (km/h) times 10003600
Aplicando:
60 , km/h times 10003600 = 16,67 , m/s

Passo 4

Agora, vamos converter o tempo de minutos para segundos:
1,2 , min times 60 , seg/min = 72 , seg

Passo 5

Sabemos que o carro parte do 60 km/h (16,67 m/s) e para, ou seja, a velocidade final é 0 m/s. Podemos usar a fórmula da aceleração constante:
a = De<a vDe<a t = vf - vit
Onde:
  • vf = 0 , m/s (velocidade final)
  • vi = 16,67 , m/s (velocidade inicial)
  • t = 72 , s (tempo)
Substituindo:
a = 0 - 16,6772 approx -0,231 , m/s^2
O sinal negativo indica que é uma desaceleração.

Passo 6

Agora, para encontrar a força aplicada pelos freios, usamos a segunda lei de Newton:
F = m times a
Onde:
  • m = 1500 , kg
  • a = -0,231 , m/s^2
Calculando:
F = 1500 times (-0,231) = -346,5 , N
O sinal negativo mostra que a força está atuando na direção oposta ao movimento.

Resposta

A força aplicada pelos freios foi de aproximadamente 346,5 N na direção oposta ao movimento do carro.

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