Question

Frear ou desviar? A Figura mostra uma vista superior de um carro que se aproxima de um muro. Suponha que o motorista começa a frear quando a distância entre o carro e o muro é d = 107 m, que a massa do carro é m = 1400 kg, que sua velocidade inicial é v0 = 35 m/s e que o coeciente de atrito estático é de e = 0; 50. Suponha também que o peso do carro está distribuído igualmente pelas quatro rodas, mesmo durante a frenagem. (a) Qual é o valor mínimo do módulo do atrito estático (entre os pneus e o piso) para que o carro pare antes de se chocar com o muro? (b) Qual é o valor máximo possível do atrito Senai-Cimatec - Engenharia Mecânica - Física A Prof. Elenilson Santos Nery estático fe;max? (c) Se o coecente de atrito cinético entre os pneus (das rodas travadas) e o piso é c = 0; 40, com que velocidade o carro se choca com o muro? Para evitar o choque, o motorista pode tentar se desviar do muro, como mostra a gura. (d) Qual é o módulo da força de atrito necessária para fazer o carro descrever uma trajetória circular de raio d e velocidade v0? A força no item (d) é menor que fe;max, o que tornaria o plano viável? Figura

Answer 1

Bom dia! Tentarei ser breve explicando passo a passo como resolver as alternativas, para não perdermos tempo, ok?  

Letra a) Qual é o valor mínimo do módulo do atrito estático (entre os pneus e o piso) para que o carro pare antes de se chocar com o muro?

Resolvendo a questão:  

Passo 1: Encontrar a energia cinética, que é a base da questão pois nos fala da energia dos objetos. Para isso relacionaremos ela com W que é o trabalho realizado.Sendo assim utilizamos a fórmula:

ΔEc=WFs

m . V2i =2μ. d. m. g

μ=0,58

Letra b) Qual é o valor máximo possível do atrito  estático Fs máximo?

Resolvendo a questão:

Passo 1: Utilizaremos a fórmula de força para chegar ao resultado, sendo assim temos

F=μ. N=μ. M . g

Fs=7958N

Letra c) A velocidade com o que o motorista se choca no muro.  

Resolvendo a questão: Para isso utilizaremos a relação da fórmula da energia cinética e da velocidade inicial e final do objeto.  

ΔEc=WFat

V2i−V2f=2 . μd. G. d

Vf=20m/s