Question

A figura abaixo mostra uma camionete transportando um barco numa velocidade constante de 10 m/s, quando de repente o motorista aciona os freios da camionete. Após percorrer 20 metros, o veículo e o barco param. Determine a força de atrito (Fa) nas rodas e a força aplicada sobre o engate (Fc) entre o barco e a camionete durante a frenagem. A camionete tem massa de 2.000 kg e o reboque transportando o barco tem 1.500 kg.

Descrição da imagem não disponível
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A.
Fa = 8750 N e Fc = -3750 N.


B.
Fa = 8300 N e Fc = -3550 N.


C.
Fa = 3750 N e Fc = -3750 N.


D.
Fa = 8750 N e Fc = -8750N.


E.
Fa = 3750 N e Fc = 0 N.

Answer 1

Consideraremos como um único corpo, inicialmente, de 3500 kg

Para calcular a força de atrito, precisamos saber quanto foi a aceleração. Como a questão não dá o tempo, utilizamos Torricelli

$V^{2} = V_{0}^{2} +2.a.\Delta s\\0 = 10^{2}+2.a.(20-0)\\0 = 100+2.a.20\\-100=40.a\\a=-2,5 \ m/s^{2}$

Como o valor de aceleração (desaceleração no caso), calculamos a força de atrito usando a segunda lei de Newton

$F_{a}=m.a\\F_{a}=3500*2,5\\F_{a}=8750 N$

Para calcular a força que engate sofre, calculamos a inércia provocada pela desaceleração da camionete, ou seja a Segunda Lei de Newton

$F_{c}=1500*(-2,5)\\\\F_{c}=-3750 \ N$

Resposta correta letra A