Enunciado

Antes de 1960, as pessoas acreditavam que o coeficiente de atrito estático máximo atingível para um pneu de automóvel em uma rodovia era μ S   =   1 . Por volta de 1962, três empresas desenvolveram, de forma independente, pneus de corrida com coeficientes de 1,6 . Este problema mostra que os pneus melhoraram mais desde então. O intervalo de tempo mais curto no qual um carro com motor a pistão, inicialmente em repouso, percorreu uma distância de um quarto de milha foi cerca de 4,43   s .

  1. Considere que as rodas traseiras do carro tiram as da frente do asfalto, como mostrado na Figura P5.2. Que valor mínimo de μ S é necessário para atingir o tempo recorde?
  2. Suponha que o motorista pudesse aumentar a potência do motor, mantendo tudo mais igual. Como essa mudança afetaria o tempo decorrido?

Passo 1

E aiii galera, tudo bem com vocês?

Vamos começar fazendo mais uma questão?

Bora!!

Letra a:

Para a aceleração:

Δ x = v i t + 1 2 a t 2 402.336 = 0 + 1 2 a ( 4.43 ) 2 a = 41.0 m s 2

E aplicando a segunda lei de Newton, temos:

∑ F y = n - m g = 0 n = m g ∑ F x = F - f s , m a x = 0 f s , m a x = F = m a

Substituindo temos f s , m a x = μ s m g .

E assim chegamos no atrito:

m a = μ s m g μ s = a g = 41.0 9.8 = 4.18 ∴ μ s = 4.18

Passo 2

Letra b:

Se a potência do motor é aumentada, as rodas dianteiras que estão conectadas com o motor sobem. Então o carro perde a força aplicada pelo motor durante este intervalo e a força de atrito cinética é a única força atuando no carro. Portanto, o tempo decorrido seria aumentado.

Resposta

  1. μ s = 4.18
  2. Se a potência do motor é aumentada, as rodas dianteiras que estão conectadas com o motor sobem. Então o carro perde a força aplicada pelo motor durante este intervalo e a força de atrito cinética é a única força atuando no carro. Portanto, o tempo decorrido seria aumentado.

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