Question

2)Um veículo de massa 400 Kg sobre um plano horizontal liso é freado uniformemente quando sua velocidade é de 15 m/s e pára após percorrer 60 m. Determine a intensidade da força aplicada pelos freios.

Answer 1

A partir dos devidos cálculos realizados, chegamos na conclusão que a força aplicada pelos freios foi de 750 N. E para chegarmos nesse resultado, vamos nos lembrar de duas fórmulas, a fórmula da equação de torricelli, e a fórmula da Segunda Lei de Newton.

• E qual a equação de Torricelli ?

Ela se dá por :

$\Large\boxed{\boxed{\boxed{V^2=Vo^2+2\cdot a\cdot \Delta S}}}$

• Em que :

V² = Velocidade final (em m/s)

Vo = Velocidade inicial (em m/s)

a = Aceleração (em m/s²)

ΔS = Espaço percorrido (em metros)

• E qual a fórmula da Segunda Lei de Newton ?

Ela se dá por :

$\Large\boxed{\boxed{\boxed{Fr=m\cdot a}}}$

• Em que :

Fr = Força resultante (em Newtons)

m = Massa (em kg)

a = Aceleração (em m/s²)

Sabendo dessas duas fórmulas, vamos resolver a questão.

Ela nos diz que um veículo de massa igual a 400 kg sobre um plano horizontal liso é freado uniformemente quando sua velocidade é de 15 m/s e para após percorrer 60 m. Dito isso, nos pede para determinarmos a intensidade da força aplicada pelos freios.

Se ele começa a frear, então a velocidade inicial na hora da frenagem é de 15 m/s, e se ele para, então sua velocidade final será de 0 m/s. Então vamos anotar os valores que a questão nos forneceu.

• Anotando os valores :
  

Fr = ?

m = 400 kg

a = ?

V = 0 m/s

Vo = 15 m/s

ΔS = 60 m

• Aplicando na fórmula da equação de Torricelli e encontrando a aceleração :

$\Large0=15^2+2\cdot a\cdot 60$

$\Large0=120a+225$

$\Largea=\dfrac{225}{120}$

$\Large\boxed{\boxed{\boxed{a=1{,}875~ m/s^2}}}$

Descobrimos, portanto, que a aceleração desse veículo é de 1,875 m/s², e com essa informação, podemos descobrir a força, basta aplicarmos na fórmula da Segunda Lei de Newton.

• Descobrindo a força :

$\LargeFr=400\cdot 1{,}875$

$\Large\boxed{\boxed{\boxed{Fr=750~N}}}$

Em suma, a partir dos cálculos realizados, concluímos que a força resultante aplicada por esses freios é de 750 N.

Bons estudos e espero ter ajudado :D