Question

Considere um carro que realiza uma arrancada e atinge 100 km/h em 10 segundos. Nesta situação algumas questões podem ser feitas a respeito do desempenho do carro na arrancada. Para converter de km/h para m/s, divida por 3,6.

- Utilize no mínimo 4 casas decimais nos cálculos intermediários.
- Em cada questão, marque a opção correta, escolhendo os algarismos que correspondem à centena, dezena e unidade, desprezando as casas decimais.

1-a) Calcule a aceleração sob a qual o carro está submetido, em m/s². Multiplique o resultado por 100.

b) Após esses 10 segundos, calcule a distância percorrida pelo carro, em metros

c) 5 segundos após a arrancada, calcule a distância percorrida pelo carro, em metros. Multiplique o resultado por 10

d) Sabendo que a massa do carro é de 1500 Kg, calcule a força aplicada ao carro, em Newtons. Divida o resultado por 10

Answer 1

O automóvel desenvolveu uma aceleração de 2,7778 m/s² durante a arrancada.

a) Temos aqui um caso de movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV). Primeiro vamos transformar a nossa velocidade final do carro em m/s:

v = 100 km/h = 100/3,6 m/s = 27,7778 m/s

A aceleração pode ser calculada pela equação horária da velocidade, considerando que no início o carro estava em repouso:

v = vo + at

27,7778 = 0 + a*10

10a = 27,7778

a = 27,7778/10 = 2,7778 m/s²

Multiplicando esse resultado por 100:

a = 2,7778*100 = 277,78 m/s²

b) Aplicando agora a equação horária do espaço:

S = So + Vot + at²/2

S - So = 0*10 + 2,7778*10²/2 = 138,89 m

c) Vamos novamente aplicar a equação horária do espaço, mas para um tempo t = 5 segundos (lembrando que a aceleração do veículo será a mesma de antes):

S - So = Vot + at²/2 = 0*5 + 2,7778*5²/2 = 34,7225 m

Multiplicando esse resultado por 10:

S - So = 34,7225*10 = 347,225 m

d) A força resultante, pela segunda lei de newton, é dada por:

Fr = ma

, onde Fr é a força resultante (em N), m a massa do carro (em kg) e a aceleração desenvolvida (em m/s²).

Substituindo os valores:

Fr = 1500*2,7778 = 4166,7 N

Dividindo esse resultado por 10:

Fr = 4166,7/10 = 416,67 N

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