Três carros (carro F, carro G e carro H) estão se movendo com a mesma velocidade e freiam bruscamente. O carro mais massivo é o carro F, e o menos massivo é o carro H. Supondo que todos os três carros tenham pneus idênticos, qual carro percorre a maior distância derrapando até parar?
A) Eles percorrem a mesma distância.
B) Carro F
C) Caro G
D) Carro H

Passo 1

O enunciado diz que três carros (F, G e H) têm a mesma velocidade inicial v e pneus idênticos, mas massas diferentes ( m_F>m_G>m_H). Todos freiam bruscamente até parar por derrapagem. O conteúdo aqui é o uso do princípio da energia ou das equações de movimento com atrito de deslizamento, lembrando que a força de atrito depende da massa.

Passo 2

A força de atrito de deslizamento que age em cada carro é
F_{\text{at}} = \mu_k N
onde \mu_k é o coeficiente de atrito cinético e N é a normal. Como N = m\,g, temos
F_{\text{at}} = \mu_k\,m\,g.
Como essa força é a única responsável pela desaceleração horizontal, a aceleração escalar (em módulo) é
a = \frac{F_{\text{at}}}{m} = \frac{\mu_k\,m\,g}{m} = \mu_k\,g,
ou seja, a é independente da massa.

Passo 3

Para um movimento com desaceleração constante a que leva a velocidade de v a zero, a distância de parada d vem da equação de Torricelli:
0 = v^2 - 2\,a\,d
logo
d = \frac{v^2}{2\,a} = \frac{v^2}{2\,\mu_k\,g}.
Como nem v, nem \mu_k nem g dependem da massa, segue que d é o mesmo para todos os carros.

Passo 4

Concluímos que, devido à aceleração de frenagem a = \mu_k g não depender da massa, todos os carros percorrem a mesma distância ao derrapar até parar.

Resposta

Eles percorrem a mesma distância.

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