Question

1- Um automóvel com velocidade 20m/s é freado quando o motorista vê um obstáculo. O carro é arrastado por 40 m até parar. Sabendo-se que a massa do carro é 1 000 kg qual a intensidade média da força que atuou no automóvel durante a freada ?

Answer 1

Boa noite!

A força experimentada por um objeto quando submetido a uma aceleração (ou desaceleração) é igual ao produto da massa pela sua aceleração, expressa pela Segunda Lei de Newton:

$F=m.a$

Porém, não temos a aceleração nesse caso. Como também não temos o tempo que ele demorou para parar, é uma boa sugestão utilizar a Equação de Torricelli para encontrar a aceleração, expressão esta que é derivada da Equação Horária do MRUV e não "surge do nada" como muitos acreditam. Caso queira uma dedução de como chegar até Torricelli, me pergunte no mural ou private.
Enfim, usaremos Torricelli para encontrar a aceleração:

$V^2=V_o^2-2.a.$Δ$X$, 

onde V é a velocidade final e é zero (o carro se arrasta até parar); $V_o$ é a velocidade inicial (quando o carro começa a frear);ΔX é o deslocamento do carro.
Substituindo os valores:

$0^2=20^2+2.a.40$

$-400=80.a$

$a= -\frac{400}{80}=-5m/s^2$

Temos uma aceleração negativa. Porém isso não é um problema, até porque a aceleração é, na verdade, uma grandeza que nos diz o quanto a velocidade de um objeto varia no tempo; nesse caso, a velocidade do carro variou (ou diminuiu para ser mais direto) 5 m/s a cada segundo.
Substituindo na Segunda Lei:

$F=m.a = 1000.-5=-5000N=-5kN$

O valor negativo significa apenas que a força está sendo exercia no sentido oposto ao de deslocamento, bem como era de se esperar já que o carro está freando.

Abraço!