Question

Imagine que você esteja dirigindo um carro a uma velocidade de 85 km/h quando
percebe uma barreira à frente exatamente a 60 m.

(a) Qual o coeficiente de atrito estático mínimo entre os pneus e a estrada capaz
de permitir que você pare antes de atingir a barreira?

(b) Suponha que você esteja agora dirigindo em um grande estacionamento vazio.
Qual será o coeficiente de atrito estático mínimo que lhe permita fazer uma
curva de 60 m de raio e, deste modo, evitar a colisão com uma parede a 60 m
à frente?

Answer 1

Resposta:

Explicação:

a)  Para descobrir a aceleração necessária para frear a tempo usaremos a equação de Torricelli

Primeiro vamos converter a velocidade para m/s

85km/h= 23,6m/s

Vf²=Vi²+2.a.D

0²=23,6²+2.a.60

a=-4,64m/s², que em módulo é 4,64m/s²

Agora vamos analisar a força resultante no carro

Fr=Força de atrito(Fat)=m.a

Fat=(coeficiente de atrito).(força normal)-------> a força normal é numericamente igual à força peso portanto:

Fat=Fr=(coeficiente de atrito).(m.g)=m.a

Cortamos a massa de ambos os lados

(coeficiente de atrito).g=a

coeficiente de atrito=a/g------> 4,64/9,8=0,47

coeficiente de atrito igual à aproximadamente 0,47

No caso da questão b)

Temos que a força resultante do carro será igual a força centrípeta que será também igual ao atrito, então:

Fr=Fc=Fat

Fc=mv²/r

Fat=(coeficiente de atrito).m.g

mv²/r=(coeficiente de atrito).m.g-----> cortando a massa de ambos os lados teremos:

v²/r=(coeficiente de atrito).g

23,6²/60=(coeficiente de atrito).9,8

Coeficiente de atrito estático = aproximadamente 0,95