Exercícios Resolvidos de Segunda Lei de Newton

UNESA, Física Teórica Experimental I, Banco de Questões - Estácio - AV3, Questão 26

Um carro com tração dianteira percorre uma estrada que apresenta coeficiente de atrito igual a 0,70 entre os pneus do carro e a própria estrada. Neste carro, tem-se uma distribuição de peso equivalente a 30 % do peso (carro + passageiros) nas rodas traseiras e 70 % do peso nas rodas dianteiras. Sabendo-se que g = 10   m / s 2 , calcule a máxima aceleração que o carro pode atingir.

(a) 10   m / s 2

(b) 0,49   m / s 2

(c) 7   m / s 2

(d) 4,9   m / s 2

(e) 4,7   m / s 2

Passo 1

Vamos entender o que ele tá falando pra gente!

O motor de um carro tá ligado às rodas, certo? Já percebeu que é muito mais comum vermos carros com tração nas rodas dianteiras do que nas 4 ou só nas traseiras? Isso porque as rodas dianteiras estão mais próximas do motor. Então a força que o motor fornece às rodas dianteiras (tracionadas) é maior do que a traseiras, então a nossa aceleração máxima tá acontecendo nessa roda tracionada. Beleza até aqui?

Então, se a tração do motor faz a roda querer girar, nisso que ela gira, a roda empurra o chão pra trás e o chão, por reação, empurra a roda pra frente. Então se a gente fizer o diagrama de corpo livre para a roda, temos:

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Então, pela segunda lei de Newton:

F = m a

Na horizontal:

F a t = m a m á x

μ N =   m a m á x

Na vertical:

P = N

Como, nesta roda só temos 0,7   do peso:

0,7   m g = N

Voltando para a equação da aceleração, que é o queremos:

μ N =   m a m á x

Substituindo os valores:

0,7 0,7   m g = m a m á x

Então:

a m á x = 4,9   m / s 2

Resposta

Alternativa (d)

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