Um carro se desloca com velocidade de
na Avenida Guararapes, em Petrolina. O motorista observa a presença de um radar a 300 m e aciona imediatamente os freios. Ele passa pelo radar com velocidade de
. Considere a massa do carro igual a 1000 kg . Calcule o trabalho realizado durante a frenagem.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que um carro de massa 1000 kg vinha a 72,0 km/h, viu um radar a 300 m, freou e passou pelo radar a 36,0 km/h. A gente precisa calcular o trabalho total que os freios realizaram nessa frenagem.
Conteúdo: teorema do trabalho e energia cinética. O que vamos precisar:
Conteúdo: teorema do trabalho e energia cinética. O que vamos precisar:
- Converter velocidades de km/h para m/s.
- Lembrar que energia cinética é
. - Usar o teorema que diz que o trabalho total
é a variação da energia cinética: .
Passo 2
Primeiro, converte as velocidades para o SI (m/s):
-
. -
.
Passo 3
A teoria do teorema trabalho-energia diz que o trabalho
realizado pelas forças (aqui, pelos freios) é igual à variação da energia cinética do carro:
Como a frenagem reduz velocidade, esperamos um trabalho negativo (energia retirada do carro).
Passo 4
Calcula as energias cinéticas:
- Energia inicial:
- Energia final:
Passo 5
Agora, o trabalho:
O sinal negativo mostra que a força de frenagem tirou energia do carro.
Resposta
O trabalho realizado pelos freios durante a frenagem é