1. Porque nos dias de chuva é mais difícil frear um carro?

Passo 1

O enunciado pergunta por que é mais difícil frear um carro em dias de chuva. O conteúdo envolvido é mecânica (dinâmica do ponto de vista de atrito) e vamos precisar do conceito de força de atrito e das fórmulas básicas de desaceleração e distância de frenagem.

Passo 2

Ao frear, o pneu em contato com o solo gera uma força de atrito que retarda o carro. Essa força de atrito máximo é dada por
F_{\text{at}} = \mu\,N
onde \mu é o coeficiente de atrito entre pneu e asfalto e N é a força normal (igual a mg, com m massa do carro e g aceleração da gravidade).

Passo 3

A desaceleração máxima do carro corresponde a
a = \frac{F_{\text{at}}}{m} = \frac{\mu\,N}{m} = \mu\,g.
Ou seja, quanto maior \mu, maior é a desaceleração possível ao pisar no freio.

Passo 4

A distância de frenagem aproximada, partindo de uma velocidade inicial v e freando com desaceleração constante a, é
d = \frac{v^2}{2\,a} = \frac{v^2}{2\,\mu\,g}.
Em piso molhado o coeficiente \mu cai (passa, por exemplo, de cerca de 1{,}0 em piso seco para 0{,}6 ou menos), logo d aumenta.

Passo 5

Além disso, a água forma uma película entre o pneu e o asfalto que age como lubrificante, reduzindo ainda mais o contato efetivo. Em velocidades maiores ocorre aquaplanagem, quando o pneu deixa de “encostar” no solo e \mu cai drasticamente, tornando a frenagem quase ineficaz.

Resposta

Em dias de chuva o coeficiente de atrito \mu entre pneu e asfalto diminui (pela lubrificação da água e risco de aquaplanagem), o que reduz a desaceleração \mu g e aumenta a distância de frenagem \bigl(d = v^2/(2\mu g)\bigr), tornando mais difícil parar o carro.

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