Question

Um carro numa estrada está a uma velocidade de 72km/h quando avista um cachorro cruzando a estrada a uma distância de 50m. Para evitar o choque com o animal, o motorista freia bruscamente. No mesmo instante, o animal começa a fugir a uma velocidade de 5m/s, na mesma direção e sentido que o carro.

A menor aceleração (em m/s²), em módulo, que o carro precisa ter para parar completamente no momento em que encostar no cachorro é de?

Answer 1

Quando dois corpos percorrem no mesmo sentido, temos uma velocidade relativa entre eles que é a diferença entre as duas velocidade.
Se estivessem em caminhos opostos seria a a soma...

Transformando a velocidade do veículo para m/s temos:

72/3,6 = 20 m/s

Sendo assim, a velocidade relativa será:

20 - 5 = 15 m/s

Essa é a velocidade com que o móvel se aproxima do animal no momento da freada brusca.
Agora usamos torricelli para calcular a aceleração:

v² = vo² + 2.a.Δs

0 = 15² + 2.a.50

0 = 225 + 2.a.50

-225 = 100.a

a = -225/100

a = -2,25 m/s²

Portanto, a menor aceleração até o momento de colisão é -2,25 m/s²