Considere um mesmo caminhão, com a mesma velocidade e o mesmo sistema de freios. Em que condições ele percorre uma distância maior durante a frenagem: carregado ou descarregado? Explique.
Passo 1
O enunciado pergunta se a distância de frenagem é maior quando o caminhão está carregado ou descarregado, mantendo fixos a velocidade inicial
e o mesmo sistema de freios. O conteúdo aqui é Mecânica (Dinâmica e Trabalho-Energia). Para resolver, vamos modelar a força de frenagem como uma força constante
(supondo que o freio produz sempre o mesmo valor de força de reação nas rodas, independentemente da massa).
Passo 2
Pela 2ª lei de Newton, se a força de frenagem é
e a massa do caminhão é
, a desaceleração (assumindo eixo horizontal e sem outras forças resistivas) vale
onde
é a magnitude da aceleração (positiva no módulo, mas o movimento é de frenagem).
Passo 3
Usando a equação de Torricelli (cinemática para aceleração constante) para parar de
até zero em distância
, temos
Substituindo
, resulta
Passo 4
Da expressão
vê-se que, para mesma
e mesma
, a distância
é diretamente proporcional à massa
. Logo, quanto maior
, maior será
.
Resposta
O caminhão percorre maior distância de frenagem quando está carregado, pois a massa maior implica dissipar mais energia cinética com a mesma força de frenagem, reduzindo a desaceleração e aumentando
.