um ônibus de 8000 kg, carregado com 40 pessoas está em um Avenida Marginal trafegando paralelamente com o carro, de 1200 kg, ambos a 72 km/h quando enxergam á frente o sinal vermelho. Os dois veículos piso no freio no mesmo instante começam a desacelerar, parando lado a lado após 10 segundos. Adotando que 1 m/s= 3,6 km/h, determine:
a) qual a desaceleração dos dois veículos? Se o ônibus fosse hipoteticamente feito de papel, mantivesse exatamente a mesma massa (ignorando o tamanho) a sua quantidade de movimento seria maior, igual ou menor que a do carro, por que?
Respostas
Resposta:
E=F.s
Ek=m.a.s
Ek=m.(v/t).s
Ek=m.v. s/t
Ek=m.v²
m=8000kg+2ton=10.000kg
v=36km/jam=10m/s
Ek=10.000kg * (10m/s)²
Ek=1.000.000 kg.m²/s²
Ek=1000 kJ
A) A desaceleração desses dois veículos é de 2m/s². Ela independe da massa dos veículos.
Se o ônibus fosse de papel, mas se mantem com seus 8000kg iniciais, sua quantidade de movimento ainda seria maior que a quantidade de movimento do carro.
Para encontrarmos a desaceleração do carro e do ônibus, utilizaremos da função horária da velocidade, usada no MRUV. Portanto temos:
v(t)= v₀+a.t
onde:
- v é a velocidade [m/s]
- a é a aceleração [m/s²]
- t é o tempo [s]
No entanto todas as unidades devem estar no mesmo padrão. 72km/h equivalem a 20m/s. (72÷3,6). Logo:
v(10)=0m/s
v₀=20m/s
t=10s
0=20+10a
a=-2m/s²
Para encontrarmos a quantidade de movimento de um corpo, utilizamos a fórmula:
Q=m.v
Onde:
- Q é a quantidade de movimento [kg.m/s]
- m é a massa [kg]
- v é a velocidade [m/s]
Quantidade de movimento do ônibus (normal ou feito de papel, pois tem a mesma massa):
Q₁=8000.20
Q₁=160000kg.m/s
Quantidade de movimento do carro:
Q₂=1200.20
Q₂=24000kg.m/s
Logo:
Q₁>Q₂
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