Question

Em um sistema de transportes por esteiras para a “alimentação” de altos-fornos de fundição de ferro gusa, toda a matéria-prima é levada de maneira automatizada. Em um dia de manutenção dos fornos um dos colaboradores se encontrava dentro de um dos altos-fornos, quando o sistema de esteiras foi ativado levando 500 kg de matéria-prima para o forno com a velocidade de 45 km/h. Para evitar o incidente que poderia acontecer o sistema de freios de emergência foi acionado e a matéria-prima percorreu 10 m até que parasse completamente. Encontre a força exercida pelos freios para parar o sistema.

Answer 1

A força exercida pelos freios é $F=-3906,25N$

Explicação:

Como o não existe informação sobre o tempo, utilizamos a equação de Torricelli:

$v^2=v_o^2+2a\Delta s$

Em que v é a velocidade final e é nula, $v_o=45~km/h=12,5~m/s$ é a velocidade inicial, $\Delta s=10~m$ é a distancia percorrida e a é o valor da aceleração desconhecido.

$0=12,5^2+2a\times 10$

$0=156,25+20a$

$a=-156,25/20$

$a=-7,8125~m/s^2$

Pela segunda lei de Newton, a força resultante é dada por

$F=ma$

Em que m=500 kg é a massa do corpo.

$F=500. (-7,8125)$

$F=-3906,25N$

Portanto, a força exercida pelos freios, negativa por ser contrária a direção do movimento, é $F=-3906,25N$