Enunciado

Segundas intenções. Você está dirigindo Landau clássico com um ‘paquera’ que está sentada do lado do passageiro no banco dianteiro. O Landau possui assentos muito largos. Você gostaria que seu paquera sentasse mais perto de você e decide usar a física para atingir seu objetivo romântico fazendo uma volta rápida.

a) Para que lado (esquerdo ou direito) você deve fazer o carro girar para que ele se desloque para perto de você?

b) Se o coeficiente de atrito estático entre o assento e seu paquera for igual a 0,35 e você mantiver uma velocidade constante de 20   m / s , qual deve ser o raio máximo da curva que você pode fazer para que ele ainda deslize para o seu lado?

Passo 1

Eaee, belezinha?? Bom... o enunciado nos diz que você está dirigindo Landau clássico com um ‘paquera’ que está sentada do lado do passageiro no banco dianteiro.

O Landau possui assentos muito largos e você gostaria que seu paquera sentasse mais perto de você e decide usar a física para atingir seu objetivo romântico fazendo uma volta rápida.

Queremos verificar qual o lado você deve fazer o carro girar para que ele se desloque para perto de você.

Também queremos calcular o raio máximo da curva que você pode fazer para que ele ainda deslize para o seu lado.

Como dado, o enunciado nos diz que o coeficiente de atrito estático μ s entre o assento e seu paquera é igual a 0,35 e você mantiver uma velocidade constante de v = 20   m / s

Para isso, temos que saber que a força de atrito f s é:

f s = μ s n

Onde n é a força normal.

Também devemos saber que a força centrípeta F c e n t r í p e t a é dada por:

F c e n t r í p e t a = m v 2 R

Onde v é a velocidade e R é o raio.

Passo 2

Bom... Você deve fazer a curva para a direita.

Como visto em um referencial inercial, na ausência de atrito suficiente seu paquera não faz a curva completamente e você se move para a direita em direção ao seu paquera.

Passo 3

O raio máximo é aquele no qual a aceleração radial é igual a aceleração máxima permitida pelo atrito estático. Aplicando a segunda lei na direção vertical teremos:

n = m g

E a força de atrito é:

f = μ n = μ m g

Passo 4

E assim a força de atrito deve ser igual a força centrípeta:

μ m g = m v 2 R

R = v 2 μ g

Agora é só substituir os valores:

R = 20 2 0,35 ⋅ 9,8 = 120 m

Resposta

a )   p a r a   d i r e i t a

b )   120 m

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