Um vagão ferroviário aberto está carregado de engradados e o coeficiente de atrito estático entre os engradados e o piso do vagão é igual a 0,35 . Suponha que o trem esteja viajando com uma velocidade constante de
. Calcule a distância mínima para a qual o trem pode parar sem que os engradados escorreguem.
Passo 1
O enunciado diz que um trem viaja a
carregando engradados cujo coeficiente de atrito estático com o piso do vagão é
. Precisamos encontrar a menor distância de frenagem de modo que a força de atrito estático seja suficiente para impedir o deslizamento. Para isso, usaremos a relação entre força de atrito, aceleração máxima admissível e a fórmula de cinemática que relaciona velocidade, aceleração e distância de parada.
Passo 2
Convertemos a velocidade de
para metros por segundo. Como
temos
Passo 3
A aceleração de frenagem máxima sem que os engradados deslizem é dada por
com
. Logo,
Passo 4
Para frear até a velocidade zero aplicando aceleração constante, usamos a fórmula
Passo 5
Substituindo
e
:
Resposta
A distância mínima de frenagem para evitar que os engradados escorreguem é aproximadamente
.