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
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
e pneus idênticos, mas massas diferentes (
). 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
onde
é o coeficiente de atrito cinético e
é a normal. Como
, temos
Como essa força é a única responsável pela desaceleração horizontal, a aceleração escalar (em módulo) é
ou seja,
é independente da massa.
Passo 3
Para um movimento com desaceleração constante
que leva a velocidade de
a zero, a distância de parada
vem da equação de Torricelli:
logo
Como nem
, nem
nem
dependem da massa, segue que
é o mesmo para todos os carros.
Passo 4
Concluímos que, devido à aceleração de frenagem
não depender da massa, todos os carros percorrem a mesma distância ao derrapar até parar.
Resposta
Eles percorrem a mesma distância.