Question

Convidado para substituir Felipe Massa, acidentado nos treinos para o grande prêmio da Hungria, o piloto alemão Michael Schumacker desistiu após a realização de alguns treinos, alegando que seu pescoço doía, como consequência de um acidente sofrido alguns meses antes, e que a dor estava sendo intensificada pelos treinos. A razão disso é que, ao realizar uma curva, o piloto deve exercer uma força sobre a sua cabeça, procurando mantê-la alinhada com a vertical. Considerando que a massa da cabeça de um piloto mais o capacete seja de 6,0 kg e que o carro esteja fazendo uma curva de raio igual a 72 m a uma velocidade de 216 km/h, assinale a alternativa correta para a massa que, sujeita à aceleração da gravidade, dá uma força de mesmo módulo. a) 20 kg. *b) 30 kg. c) 40 kg. d) 50 kg. e) 60 kg.

Answer 1

Vamos utilizar a segunda Lei de Newton para resolver.

Temos que para manter a cabeça na vertical, enquanto sofre uma força centrípeta, o piloto deve fazer uma força igual a força centrípeta, em sentido contrário.

A aceleração centrípeta é dada por:
$a = \dfrac{V^2}{R}$

onde V é a velocidade e R é o raio da curva.

Como 216km/h equivalem a 60m/s, a força centrípeta é igual a:
$F = m \dfrac{V^2}{R} \\ \\ F = 6*\dfrac{60^2}{72} \\ \\ F = 300N$

Para encontrar a massa que gera esta força, basta fazer:
$300 = m * 10 \\ m = 30kg$

Resposta: letra B

Answer 2

Resposta:

b

Explicação:

Dados: v = 216 km/h = 60 m/s; m = 6 kg; r = 72 m.

A força que o piloto deve exercer sobre o conjunto cabeça-capacete é a resultante centrípeta.

RC =

2 mv

r

=

2

6(60) 3.600

72 12

 RC = 300 N.

Para que um corpo tenha esse mesmo peso, quando sujeito à gravidade terrestre, sua massa

deve ser:

m =



P 300

g 10



m = 30 kg.