A lista consiste em exercícios retirados do livro: Física 1 - Mecânica. Ed. 14, da coleção do Sears e Zemansky.
Uma curva plana (não compensada com inclinação lateral) de uma rodovia possui raio igual a
. Um carro contorna a curva com uma velocidade de
. (a) Qual é o coeficiente de atrito mínimo capaz de impedir o deslizamento do carro? (b) Suponha que a pista esteja coberta de gelo e o coeficiente de atrito entre os pneus e o pavimento seja apenas um terço do que foi obtido em (a). Qual deve ser a velocidade máxima do carro, de modo que possa fazer a curva com segurança?
Uma curva plana (não compensada com inclinação lateral) de uma rodovia possui raio igual a
Passo 1
Beleza, o exercício fala de um carro fazendo uma curva plana (sem inclinação lateral) de raio
, a uma velocidade de
. Precisamos achar:
a) o coeficiente de atrito estático mínimo para não escorregar;
b) se o atrito cai para um terço desse valor (pista de gelo), qual a velocidade máxima para que o carro ainda faça a curva com segurança.
Conteúdo: Física 1 – Dinâmica (força centrípeta e atrito). Vamos usar as fórmulas de aceleração centrípeta e força de atrito estática.
a) o coeficiente de atrito estático mínimo
b) se o atrito cai para um terço desse valor (pista de gelo), qual a velocidade máxima para que o carro ainda faça a curva com segurança.
Conteúdo: Física 1 – Dinâmica (força centrípeta e atrito). Vamos usar as fórmulas de aceleração centrípeta e força de atrito estática.
Passo 2
Teoria que vamos aplicar
- Em movimento circular uniforme, a aceleração que “puxa” o carro pra dentro da curva é
- Essa aceleração vem da força de atrito estático, cujo máximo vale
onde
é a massa do carro e
a aceleração da gravidade (
).
3) Como a resultante centrípeta é , basta igualar
para achar
:
3) Como a resultante centrípeta é
Passo 3
Parte (a): cálculo de
Substituindo ,
e
:
Substituindo
Então o coeficiente mínimo de atrito é
.
Passo 4
Parte (b): velocidade máxima com
Agora . Repetimos a fórmula para velocidade máxima:
Agora
Substituindo valores:
Resposta
(a)
(b)
(b)