(
ponto) Um carro percorre uma pista plana fazendo uma curva circular com velocidade constante de
. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre os pneus do carro e o asfalto é de
é correto afírmar que o raio mínimo da curva que ele consegue fazer sem deslizar para fora da trajetória é aproximadamente:
(a)
.
(b)
.
(c)
.
(d)
.
(e)
.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Passo 1
O enunciado diz que um carro faz uma curva circular plana a velocidade constante de
e que o atrito estático entre pneu e asfalto vale
. Queremos o menor raio
para que a força de atrito forneça a aceleração centrípeta sem o carro deslizar para fora. O conteúdo usado é dinâmica de partículas (força centrípeta) e atrito estático.
Passo 2
Convertendo a velocidade de
para
:
Passo 3
Na curva plana, a única força horizontal que fornece a aceleração centrípeta é a força de atrito estático máxima:
Para não deslizar, essa força deve ser ao menos igual à força centrípeta exigida:
Passo 4
Cancelando
e isolando
, obtemos
Passo 5
Substituindo
,
e
:
Resposta
(d)
.