Um recorde mundial de velocidade em terra foi estabelecido em 19 de março de 1954 pelo Coronel John P. Stapp, pilotando um veículo impulsionado por um foguete deslizando sobre um trilho a 1.020 km/h. Ele e o veículo pararam em 1,4 s. Veja Fig. 2-8. A que aceleração ele foi submetido? Expresse a resposta em função da aceleração de queda livre g.

Passo 1

Fala aí! Queremos encontrar a aceleração necessária para parar um veículo a 1.020 km/h em 1,4 s. Os únicos valores que conhecemos são a velocidade inicial, a final e o tempo gasto, então temos que procurar uma equação que relaciona esses caras. Dá só uma olhada nessa aqui:

V = V 0 + a ⋅ t

Essa é a equação horária da velocidade, a qual diz que a velocidade final é igual à velocidade inicial somada da aceleração vezes o tempo. Vamos substituir os valores e ver o que encontramos, tomando cuidado para deixar tudo sempre nas mesmas unidades.

0 = 1.020 3,6 + a ⋅ 1,4

a = - 202,38   m / s 2

Algumas observações: dividimos 1.020 por 3,6 pois esse é o fator de conversão de km/h para m/s; o sinal negativo da aceleração serve apenas para indicar que o movimento se trata de uma frenagem.

Passo 2

Beleza, agora vamos ver como expressar isso aí em função da aceleração da gravidade. Se liga, se a aceleração da gravidade vale 9,8 m/s²:

9,8   m / s 2 1   g = 202,38   m / s 2 a  

a = 20,65   g

Ou seja, a aceleração encontrada corresponde a 20,65 acelerações de queda livre.

Resposta

202,38 m/s² ou 20,65 g.