Question

Qual é o valor,em newtons,da força média necessária para fazer parar,num percurso de 20m,um automóvel de 1.500kg a uma velocidade de 72km/h????

Answer 1

Primeiro devemos deixar as unidades em uma mesma medida, para isso transformamos km/h em m/s

72km/h ÷ 3,6 = 20m/s

Em seguida descobrimos qual a energia cinética inicial do carro:
Ec = m×v²/2
Ec = 1500×400/2
Ec = 300000J

Pelo teorema da energia cinética, sabemos que o trabalho da força resultante que irá atuar para parar o carro é igual a variação da energia cinética do carro.

Como o carro irá parar no final, sua velocidade será 0, logo sua energia cinética é 0 também.

∆Ec= 0 - 300000
∆Ec= - 300000J

-300000 = trabalho da força resultante (força×deslocamento×cosseno do ângulo formado entre a força e o movimento)

F × 20 × -1 = -300000
F = 15000N

Obs: o cosseno é -1 porque a força irá atuar contra o movimento, formando um ângulo de 180° (cosseno de 180°= -1)

R: Deve atuar uma força de 15000 newtons.