Uma ambulância, de massa m , está em uma estrada com velocidade v constante, quando ele entra em uma curva de raio R . Nesse momento ele percebe que o carro está na iminência de derrapar, porém mantém a velocidade v constante na curva. Qual o valor do coeficiente de atrito da roda da ambulância com a estrada para ela conseguir fazer a curva?

Passo 1

Vamos responder as perguntas do passo a passo para colocar as forças

  1. A massa dele é considerada?
  2. Sim, ele tem massa.

  3. Ela esta encostada em alguma superfície?
  4. Sim, o bloco está em contato com o chão.

  5. Tem algum fio?
  6. Não, não existe um fio atuando.

  7. Tem mola?
  8. Não, não existe mola atuando.

  9. Tem atrito?

Sim, existe atrito.

A grande dúvida é para onde ficara o atrito?

Nesse problema se consideramos apenas o peso e a normal teremos forças na vertical, a curva é feita na horizontal, então a curva é feita pela força de atrito. Isso nós diz que a força de atrito aponta para o centro da curva.

OBS:

A força de atrito de uma roda com uma superfície não é considerada a força de atrito dinâmica, mas sim a força de atrito estática. Por quê? Porque a roda não está arrastando no chão, mas sim tocando nele.

O DCL da ambulância fica

Passo 2

Teremos equilíbrio no e i x o   y , então

N = P = m g

Passo 3

A força de atrito é a única força que atua na direção do centro da curva logo

F a t = F c p

Como ele está na iminência de derrapar, teremos

F a t = N . μ e

Substituindo o valor de N teremos

m g . μ e = m v 2 R

μ e = v 2 R g

Resposta

μ e = v 2 R g

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