Um carro de 1500 Kg movimentando-se em uma estrada plana e horizontal faz uma curva, como ostra a figura. Se o raio da curva é de 35,0 m e o coeficiente de atrito estático entre os pneus e o calçamento seco é de 0,523, encontre a velocidade máxima que o carro pode atingir e, ainda assim, fazer a curva com sucesso.
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A velocidade máxima que o carro pode atingir e 5,11 m/s.
Em um movimento circular o vetor velocidade do móvel sofre uma variação de direção, possibilitando assim a trajetória circular. A força responsável por essa mudança na direção do vetor velocidade é chamada de força centrípeta.
Para que ele consiga fazer a curva a força centrípeta precisa ser igual a força de atrito. Quando o carro estiver na iminência de escorregar para fora , a força de atrito estático será máxima.
A força centrípeta pode ser calculada por -
Fc = mv²/R
A força de atrito estático máxima pode ser obtida por -
Fat = μ·N
Assim,
mV²/R = μ·N
mV²/R = μ·P
mV²/R = μ·mg
V²/R = μ·g
V² = μ·g. R
V = √μ·g.R
V = √0,523. 10. 35
V = 5,11 m/s
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