Se as rodas de um carro ficam “travadas” (impedidas de girar) durante uma frenagem de emergência, o carro desliza na pista. Pedaços de borracha arrancados dos pneus e pequenos trechos de asfalto fundido formam as “marcas da derrapagem” que revelam a ocorrência de soldagem a frio. O recorde de marcas de derrapagem em via pública
foi estabelecido em 1960 pelo motorista de um Jaguar na rodovia M1, na Inglaterra (Fig, 6-3a): as marcas tinham 290 m de comprimento! Supondo que
e que a aceleração do carro se manteve constante durante a frenagem, qual era a velocidade do carro quando as rodas travaram?
foi estabelecido em 1960 pelo motorista de um Jaguar na rodovia M1, na Inglaterra (Fig, 6-3a): as marcas tinham 290 m de comprimento! Supondo que
Passo 1
O enunciado diz que um carro com as rodas “travadas” desliza até parar, formando marcas de derrapagem de comprimento
m. O atrito cinético entre pneus e asfalto é
, o que gera uma desaceleração constante. Queremos achar a velocidade inicial
no instante em que as rodas travaram. O conteúdo a usar é a força de atrito e a cinemática de aceleração constante.
Passo 2
A força de atrito cinético vale
e, pela segunda lei de Newton, a desaceleração resultante é
sendo negativa pois se opõe ao movimento.
Passo 3
Para movimento com aceleração constante usamos a equação de Torricelli:
onde
é o deslocamento total e
a velocidade final.
Passo 4
No fim da derrapagem a velocidade é
, e
. Substituindo:
Passo 5
Numericamente, com
,
,m/s^2 e
,m:
Convertendo para km/h (
):
Resposta
A velocidade do carro era aproximadamente
m/s, isto é, cerca de
km/h.