Para um veículo em movimento em estrada retilínea e horizontal, com velocidade constante, sabemos que atuam sobre ele, entre outras forças, as forças seguintes:
força de resistência do ar;
uma força de atrito horizontal que é equivalente, em efeitos, a uma resultante das forças de atrito nos componentes móveis do veículo.
Representar as forças que agem no sistema e determinar as relações quantitativas entre essas forças.

Passo 1

O enunciado descreve um veículo que se desloca com velocidade constante em estrada retilínea e horizontal. O conteúdo da matéria envolve Dinâmica de Translação e Equilíbrio de Forças (Primeira Lei de Newton). Para resolver, vamos identificar todas as forças que atuam, traçar o Diagrama de Corpo Livre (DCL) e aplicar as condições de equilíbrio para extrair as relações entre elas.

Passo 2

As forças que atuam no veículo são:
  • o peso, que é a força gravitacional \text{P}=mg, apontando para baixo;
  • a força normal do chão \text{N}, apontando para cima;
  • a força de tração (ou propulsão) \text{T}, apontando para a frente, fornecida pelo motor às rodas;
  • a força de resistência do ar \text{R}_{\text{ar}}, apontando para trás;
  • a força de atrito nos componentes móveis \text{R}_{\text{at}}, também apontando para trás.

Passo 3

No DCL adotamos eixos x horizontal (positiva para a frente) e y vertical (positiva para cima). As forças ficam dispostas assim:
— Sobre o eixo y: \text{N} para cima e \text{P}=mg para baixo.
— Sobre o eixo x: \text{T} para frente e \text{R}_{\text{ar}}, \text{R}_{\text{at}} para trás.

Passo 4

Como a velocidade é constante, o veículo está em equilíbrio dinâmico e as somas das componentes de força em cada direção valem zero:
\sum F_y = 0
N - mg = 0
\sum F_x = 0
T - R_{\text{ar}} - R_{\text{at}} = 0

Passo 5

Das equações de equilíbrio seguem-se as duas relações quantitativas fundamentais:
N = mg
T = R_{\text{ar}} + R_{\text{at}}

Resposta

As principais relações entre as forças são: \displaystyle N = mg \displaystyle T = R_{\text{ar}} + R_{\text{at}}

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