Question

um motorista trafegando a 72 km/h ,avista uma barreira eletrônica que permite velocidade máxima de 36 km/h. Quando esta a 100m da barreira, ele aciona continuamente o freio e passa por ela a 36 km/h. Considerando-se que a massa do carro com os passageiros é de 1,0.10³kg, qual o módulo da força resultante, suposta constantemente, sobre o carro ao longo destes 100m?

Answer 1

Como temos velocidade inicial, velocidade final, distância total percorrida e uma aceleração constante que não sabemos qual é, podemos usar a equação de Torricelli:
v² = v0² +2.a.ΔS
Onde:
v = velocidade final : 36km/h (vamos passar essa velocidade para m/s já que ΔS está em m e trabalhar com m/s vai nos dar números menores e mais fáceis de trabalhar. Para passar de km/h para m/s nós dividimos por 3,6. Então: 36/3,6 = 10m/s = velocidade final)
v0 = velocidade inicial : 72 km/h = 72/3,6 =  20m/s
ΔS = 100 m
a = não sabemos

Jogando tudo na equação, fica:
10² = 20² +2.a.100
100 = 400 +200a
100 - 400 = 200a
- 300 = 200a
-300/200 = a
a = -1,5m/s² (a aceleração é negativa porque o carro está freando)

Fr = m x a
Onde:
Fr = Força resultante
m = massa (1000 kg, pois 10³ = 10 x 10 x 10 = 1000 kg)
a = aceleração = -1,5m/s²

Jogando na fórmula, fica:
Fr = 1000 x (-1,5) = -1.500N -> Mas perceba que o problema pede o módulo da força resultante e o módulo é um número positivo e por isso a resposta será: módulo de Fr = 1.500N