Física, perguntado por ketllyndonascimento, 10 meses atrás

Um carro A, trafegando à velocidade constante de 25 m/s, bate de frente com um carro B. Após a batida, o carro A sofre um deslocamento de 5 m (no sentido contrário ao de sua velocidade inicial) até parar. Se o motorista do carro A estivesse usando o cinto de segurança, qual seria a intensidade da força média que o cinto exerceria sobre ele durante a batida? O peso do motorista do carro A é de 784 N. Adote g = 9,8 m/s2.
Assinale a alternativa correta.
Alternativas:

a)

2,5 kN.

b)

5,0 kN.

c)

7,5 kN.

d)

9,5 kN.

e)

11,5 kN.

Soluções para a tarefa

Respondido por DouglasOJ
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b) |F| = 5,0 kN.

Explicação:

Vamos analisar por partes esta tarefa.

Primeiro, precisamos calcular a desaceleração brusca da batida com o carro B. Sabemos que essa colisão não é elástica e sabemos também que estamos analisando a situação relativa ao motorista e não ao carro.

Portanto, utilizando os conceitos de cinemática poderemos achar o valor dessa desaceleração com Torricelli:

v² = v₀² + 2.a.ΔS

0 = (25 m/s)² + 2.a.(5 m)

a = - 625/10

a = - 62,5 m/s².

Faz sentido a desaceleração do carro ser tão grande devido a alta velocidade que ele se encontrava antes da colisão e o valor ser negativo só simboliza a desaceleração do carro.

Utilizando a segunda Lei de Newton relativo a força Peso P para encontrar a massa m do motorista:

P = m.g

(784 N) = m.(9,8 m/s²)

m = 80 kg.

Sendo assim, basta utilizar a segunda Lei de Newton novamente para encontrar a Força Média Fm que o cinto exerce sobre o motorista no impacto:

F = m.a

F = (80 kg)(- 62,5 m/s²)

F = - 5 000 N

F = - 5,0 kN.

Faz total sentido a força ser negativa, já que, o corpo do motorista tende a ir para a frente devido à primeira Lei de Newton a inércia e a magnitude da força média que o cinto exerce ser tão grande, 5,0 kN, pela terceira Lei de Newton, pois a força do impacto também é grande.

Alternativa B.

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