Num sistema de freio convencional, as rodas do carro travam e os pneus derrapam no solo, caso a força exercida sobre o pedal seja muito intensa. O sistema ABS evita o travamento das rodas, mantendo a força de atrito no seu valor estático máximo, sem derrapagem.
coeficiente de atrito estático da borracha em contato com o concreto vale
e
coeficiente de atrito cinético para o mesmo par de materiais é
. Dois carros, com velocidades iniciais iguais a
, iniciam a frenagem numa estrada perfeitamente horizontal de concreto no mesmo ponto. O carro 1 tem sistema ABS e utiliza a força de atrito estática máxima para a frenagem; já o carro 2 trava as rodas, de maneira que a força de atrito efetiva é a cinética. Considere
. As distâncias, medidas a partir do ponto em que iniciam a frenagem, que os carros
e
percorrem até parar são, respectivamente,
a)
e
b)
e
c)
e
d)
e
e)
e
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado apresenta dois carros que freiam com velocidade inicial de
numa pista de concreto. O carro 1 usa frenagem com atrito estático máximo
e o carro 2 freia com rodas bloqueadas, usando atrito cinético
. Precisamos calcular a distância de parada em cada caso usando cinemática com aceleração constante fornecida pela força de atrito.
Passo 2
Converter a velocidade inicial de
para
:
Passo 3
A força de atrito máxima vale
, gerando desaceleração
Para o carro 1,
e para o carro 2,
. Usamos
.
Passo 4
Distância de parada do carro 1 com desaceleração
. Pela equação de cinemática
Passo 5
Distância de parada do carro 2 com desaceleração
. Assim