Question

A maioria das provas de automobilismo da Fórmula Indy é disputada em um tipo de circuito chamado circuito oval. Ano após ano, os aperfeiçoamentos técnicos vêm propiciando o aumento da velocidade dos carros. Entretanto, há uma limitação biológica: se o piloto ficar sujeito a uma aceleração maior do que 6 vezes a aceleração da gravidade, ele corre sério risco de desmaiar ou sofrer danos vasculares. Considere um carro percorrendo, com velocidade constante em módulo, a pista ilustrada(sem escala e em cores fantasia) na figura a seguir.¶Essa pista é constituída por duas semi circunferências e dois segmentos de reta. Na linha ao longo da qua lse move o veículo, os raios dos trechos circulares são iguais e valem 240 m. Considerando a limitação biológica do piloto, qual é a velocidade máxima, em m/s, que pode ser desenvolvida no trecho circular.

Answer 1

Considerando g = 10m/s², a velocidade máxima será de  120m/s.

O carro percorre todo o trecho com o módulo da velocidade constante, então, no trajeto circular só teremos a aceleração centípeta.

A aceleração centrípeta pode ser calculada por meio da equação abaixo -

ac = V²/R

Onde,

V = velocidade em m/s

R = raio da trajetória circular (metros)

A aceleração máxima deve ser de 6g

ac = 6.g

g = 10m/s²

ac = 6. 10

ac = 60 m/s²

A velocidade máxima será de -

60 = V²/240

V² = 14400

V = 120m/s