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?
Respostas
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