Calcule a força necessária para parar um carro de 950 kg com uma velocidade de 90 \mathrm{~km} / \mathrm{h} em uma distância de 120 m .

Passo 1

O enunciado pede a força constante F necessária para parar um carro de massa m=950,kg que se move a 90,km/h em uma distância s=120,m. O conteúdo usado será o teorema do trabalho e energia, que diz que o trabalho da força de frenagem anula a energia cinética inicial do carro.

Passo 2

Convertemos a velocidade de 90,km/h para metros por segundo.
v = 90 \times \frac{1000}{3600} = 25\text{ m/s}.

Passo 3

Pelo teorema do trabalho e energia, o trabalho da força de frenagem W = F\,s deve ser igual à variação da energia cinética \Delta K:
F\,s = -\Delta K = -\frac12\,m\,v^2.

Passo 4

Isolando F, temos
F = -\frac{\tfrac12\,m\,v^2}{s}.

Passo 5

Substituindo m=950,kg, v=25,m/s e s=120,m,
F = -\frac{\tfrac12 \times 950 \times 25^2}{120} = -\frac{475 \times 625}{120} \approx -2474\text{ N}.
O sinal negativo indica que a força é oposta ao movimento.

Resposta

A força de frenagem deve ter magnitude de aproximadamente 2474,N, aplicada no sentido contrário ao deslocamento.

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