19. (Ufla-MG) Um dos fatores que influem no desempenho de
um carro de Fórmula 1 é o "efeito asa". Esse efeito, que
pode ser mais ou menos acentuado, surge da interação
do ar com a geometria do carro. Quando se altera o ân-
gulo de inclinação dos aerofólios, surge uma força vertical
para baixo, de forma que o carro fica mais preso ao solo.
Considerando um carro com "efeito asa" igual ao seu
peso, coeficiente de atrito estático y = 1,25 entre pneus
e asfalto, g = 10 m/s2, esse carro pode fazer uma curva
plana horizontal de raio de curvatura 100 m, sem deslizar,
com velocidade máxima de:
a) 50 m/s
b) 180 m/s
c) 120 m/s
d) 100 m/s
e) 80 m/s
Respostas
Resposta:
Explicação:
o exercício diz que o efeito asa tem o mesmo peso do carro, ou seja, N = P + P = 2P
Fcp (força centrípeta) = u (coeficiente).N
Fcp = u.2P
mv^2/r = u.2mg
cortando m com m, já que o exercício não fornece, ficamos com
v^2/100 = 1,25.2.10
v^2 = 2500
v = 50m/s
A alternativa correta é a letra a) 50 m/s.
Vamos aos dados/resoluções:
É importante salientar que para o carro não sair pela tangente, a força de atrito que o mantém na pista deverá ser igual à força centrífuga que puxa para fora da pista, ou seja:
Fcp = Fat
Fat = µe . N
Fcp = mv² / r
mv²/ = µe . N
O "N" é a força normal, e neste caso, será igual ao peso do carro + a força das asas, cujo no enunciado diz que é o mesmo valor do peso, portanto:
N = P + P
Fat = 1,25 . mg + mg (Com P sendo igual MG)
Fat = 1,25 . 2mg
Fat = 1,25 . 2 . m . 10
Fat = 25 x m
Agora que possuímos esse valor, utilizaremos a Fcp = mv²/r, onde:
25 = m . v² / r
25 = v² /r
v² = 25 . r
v² = 25 . 100
v² = 2500
v = 50 m/s.
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)