Um carro de massa m   =   1,50   t o n e l a d a s descreve sem derrapar uma curva no plano horizontal de raio r   =   30,0   m com velocidade v   =   36,0   k m / h . O gráfico ao lado indica o comportamento da força de atrito para este caso específico.

(b) Determine a velocidade máxima com que o carro pode fazer a curva sem derrapar.

Passo 1

Analisar o movimento do carro

Antes de mais nada, vamos das uma olhada no movimento do carro:

No movimento circular do carro, a nossa querida força de atrito vai atuar como uma força centrípeta, beleza? Se é assim, podemos igualar as duas:

F → a t = F → c p = m v 2 r

Passo 2

(b) Analisar o gráfico

Quanto mais rápido o carro tiver andando, maior vai ser a força de atrito! Isso é mole de entender se a gente prestar bastante atenção no fato de a força de atrito ser uma função da velocidade nesse nosso querido exercício.

Sendo assim, a velocidade será máxima quando o atrito for máximo. E pelo gráfico, a gente vê que:

F → a t m a x = 15000   N

Passo 3

(b) Partir pras contas

Oras, se temos massa, raio e força de atrito, temos tudo pra calcular a velocidade!

F → a t m a x = m v m a x 2 r

Ou ainda, explicitando a velocidade máxima:

v m a x = F → a t m a x r m

Agora é só substituir!

v m a x = 15000 30 1500 ≅ 17,32   m / s  

Resposta

b) v m a x ≅ 17,32   m / s

Exercícios de Livros Relacionados

Qual é o menor raio de uma curva sem compensação (plana) que permite q
Um estudante que pesa 667   N está sentado, com as costas eretas,
Em um brinquedo de parque de diversão, um carro se move em uma circunf
Um bonde antigo dobra urna esquina fazendo uma curva plana com 9,1 &nb