Enunciado

Ver Outros Exercícios
desse livro

Frear ou desviar? A Fig. 6-44 mostra uma vista superior de um carro que se aproxima de um muro. Suponha que o motorista começa a frear quando a distância entre o carro e o muro é d =   107   m , que a massa do carro é m   =   1400   k g , que a velocidade inicial é v 0   =   35   m / s e que o coeficiente de atrito estático é μ s   = 0,50 . Suponha também que o peso do carro está distribuído igualmente pelas quatro rodas, mesmo durante a frenagem. (a) Qual é o valor mínimo do módulo do atrito estático ( entre os pneus e o piso) para que o carro pare antes de se chocar com o muro? (b) Qual é o valor máximo possível do atrito estático ? (c) Se o coeficiente de atrito cinético entre os pneus (com as rodas bloqueadas) e o piso é μ k   =   0,40 , com que velocidade o carro se choca com o muro? O motorista também pode tentar se desviar do muro, como mostra a figura. (d) Qual é o módulo da força de atrito necessária para fazer o carro descrever uma trajetória circular de raio d e velocidade v 0 ?(e) A força calculada no item (d) é menor que f s , m á x , o que evitaria o choque?

Passo 1

Então galera , como o movimento é uniformemente variado sabemos que a velocidade do carro é dada por v 2 = v 0 2 + 2 a d . Fazendo v   =   0 , v 0 =   35   m / s e d   =   107   m , obtemos a = - 5,72   m / s 2 como a aceleração mínima necessária para que o carro pare a tempo. Assim, a força de atrito mínima necessária para que o carro pare a tempo é :

f = m a = 1400 k g 5,72 m s 2 ≅ 8,0 * 10 3 N

De boa até aqui , pessoal? Bora continuar que ainda não acabou!

Passo 2

Nós sabemos que o valor máximo possível do atrito estático é dado por :

f s , m á x = μ s m g = 0,50 1400 k g 9,8 m s 2 ≅ 6,9 * 10 3 N

Passo 3

Bom pessoal , se μ k = 0,40 , f k =   μ k m g e a aceleração é a =   - μ k g . Podemos achar a velocidade com a qual o carro se choca com o muro através da relação :

v = v 0 2 + 2 a d = 35 m s 2 - 2 * 0,4 * 9,8 m / s 2 * 107 ≅ 20   m s o u 72   k m h

Passo 4

Podemos achar a força necessária para que o carro descreva a trajetória circular que evitaria o choque através da relação :

F r = m v o 2 r = 1400 k g 35 m s 2 107   m = 1,6 * 10 4 N

Passo 5

Então pessoal , como F r > f s , m á x , a manobra não é possível

Tranquilo galera?? Bora resolver mais questões então!!!!!!

Exercícios de Livros Relacionados

Qual é o menor raio de uma curva sem compensação (plana) que permite q
Um estudante que pesa 667   N está sentado, com as costas eretas,
Em um brinquedo de parque de diversão, um carro se move em uma circunf
Um bonde antigo dobra urna esquina fazendo uma curva plana com 9,1 &nb
Na Figura 5.12 vê-se uma pedra de massa m , suspensa por um fio, em um