(FUVEST-SP) Um automóvel de massa 103kg, movendo-se inicialmente com velocidade de
é freado (em movimento uniformemente desacelerado) e pára, após percorrer 50 m . Calcule a força, o tempo de freamento e o valor do coeficiente de atrito. (
)
Passo 1
O enunciado dá um automóvel de massa
com velocidade inicial de
, que para em
sob desaceleração uniforme. Precisamos usar:
– As equações de cinemática para movimento uniformemente acelerado (MUA).
– A segunda lei de Newton ( ).
– A relação entre força de atrito, coeficiente de atrito e peso ( ).
– As equações de cinemática para movimento uniformemente acelerado (MUA).
– A segunda lei de Newton (
– A relação entre força de atrito, coeficiente de atrito e peso (
Passo 2
Converter a velocidade inicial de
para
.
Passo 3
Determinar a desaceleração
usando a equação do MUA
em que
ao parar. Logo,
Tomamos o módulo da desaceleração como
.
Passo 4
Calcular a força de frenagem
pela segunda lei de Newton:
(oposta ao movimento).
Passo 5
Calcular o tempo de frenagem
pela relação
Passo 6
Determinar o coeficiente de atrito
sabendo que a força de atrito é
:
Resposta
Força de frenagem:
Tempo de frenagem:
Coeficiente de atrito:
Tempo de frenagem:
Coeficiente de atrito: