Enunciado

Por que a seguinte situação é impossível? Um livro de Física, de 3,80   k g , é colocado ao seu lado no assento horizontal do seu carro. O coeficiente de atrito estático entre o livro e o assento é 0,650 e o coeficiente de atrito cinético, 0,550 . Você está viajando a 72,0   k m / h e freia para parar, com aceleração constante, a uma distância de 30,0   m . O livro permanece sobre o assento em vez de deslizar para a frente e cair no assoalho.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questão?

Bora comigo!

Primeiro, encontramos a aceleração do carro substituindo os valores dados em uma equação cinemática adequada da seguinte forma:

v f 2 = v i 2 + 2 a Δ x ( 0 ) 2 = ( 20.0 ) 2 + 2 a ( 30.0 ) a = - 400 2 × 30 = - 6.67 m s 2

Aplicando a segunda lei de Newton no eixo y:

∑ F y = n - m g = 0 n = m g = ( 3.80 ) ⋅ ( 9.8 ) = 37.24 N

E a força de atrito máxima é:

f s , m a x = ( 0.650 ) ⋅ ( 37.24 ) = 24.2 N

Passo 2

Aplicando a segunda lei de Newton no eixo x:

∑ F x = - f s = m a f s = - 3.80 ⋅ - 6.67 = 25.3 N

Portanto, esta situação é impossível. Uma vez que a força de atrito fornecida pela aceleração do carro excede a força máxima de atrito entre o livro e o assento, então o livro não fica parado e ele deslizará para frente até o chão.

Resposta

Uma vez que a força de atrito fornecida pela aceleração do carro excede a força máxima de atrito entre o livro e o assento, então o livro não fica parado e ele deslizará para frente até o chão.

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