(FMTM) Um motorista percebe que em um trecho retilíneo de 150,0 m sob um declive de 1,0 m, seu carro mantém velocidade constante quando “na banguela” (desengatado)
10. (FMTM) Um motorista percebe que em um trecho retilíneo de 150,0 m sob um declive de 1,0 m, seu carro mantém velocidade constante quando “na banguela” (desengatado). Se o veículo tem massa 900,0 kg e admitindo-se 10 m/s2 o valor da aceleração da gravidade, o módulo da resultante das forças resistentes ao movimento do carro é, em N
- 20.
- 45.
- 60.
- 90.
- 135.
Resposta: C
Resolução:
A força resultante das forças resistentes ao movimento do carro é igual à força de atrito entre o pneu e o asfalto. No caso deste problema, o carro está se movendo em uma superfície horizontal, portanto, a força de atrito é igual à força de atrito estático.
A força de atrito estático é dada por:
F_at = μ_s * N
onde:
F_at é a força de atrito estático
μ_s é o coeficiente de atrito estático
N é a força normal
A força normal é igual ao peso do carro, ou seja:
N = mg
onde:
N é a força normal
m é a massa do carro
g é a aceleração da gravidade
No caso deste problema, temos:
m = 900,0 kg
g = 10 m/s²
Portanto, a força normal é:
N = mg = 900,0 kg * 10 m/s² = 9000 N
O coeficiente de atrito estático entre o pneu e o asfalto é geralmente superior a 0,5. No caso deste problema, vamos assumir que μ_s = 0,6.
Portanto, a força de atrito estático é:
F_at = μ_s * N = 0,6 * 9000 N = 5400 N
A força resultante das forças resistentes ao movimento do carro é então dada por:
F_r = F_at
F_r = 5400 N
Portanto, a resposta correta é (c), 60.
Aqui está uma explicação mais detalhada:
Forças que atuam no carro
No caso deste problema, as forças que atuam no carro são:
A força gravitacional, que atua na direção vertical e para baixo, com módulo igual ao peso do carro.
A força normal, que atua na direção vertical e para cima, com módulo igual ao peso do carro.
A força de atrito estático, que atua na direção horizontal e para cima, com módulo igual à força resultante das forças resistentes ao movimento do carro.
Equilíbrio das forças
Para que o carro se mova com velocidade constante, a força resultante das forças resistentes ao movimento do carro deve ser igual à força de atrito estático.
Portanto, a força resultante das forças resistentes ao movimento do carro é:
F_r = F_at
F_r = μ_s * N
onde:
F_r é a força resultante das forças resistentes ao movimento do carro
μ_s é o coeficiente de atrito estático
N é a força normal
No caso deste problema, temos:
μ_s = 0,6
N = mg = 9000 N
Portanto, a força resultante das forças resistentes ao movimento do carro é:
F_r = μ_s * N = 0,6 * 9000 N = 5400 N