Um carro de 1.000 kg desce uma avenida com inclinação de
. Desconsiderando o atrito, determine a força que o motor deve exercer para que o carro se mova: a. Com movimento uniforme
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um carro de 1.000 kg descendo uma ladeira inclinada a
. Nosso objetivo aqui é descobrir qual força o motor precisa exercer para que o carro se mova com velocidade constante, ou seja, sem acelerar. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de física como forças em planos inclinados e a segunda lei de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos imaginar o cenário: o carro está descendo a ladeira e a única força que vai influenciar seu movimento (já que estamos ignorando o atrito) é a força da gravidade. Essa força pode ser dividida em duas componentes: uma paralela à ladeira e outra perpendicular a ela. A componente paralela é a que faz o carro deslizar para baixo.
Passo 3
Vamos calcular a componente da força da gravidade que está puxando o carro para baixo da ladeira. A fórmula para isso é:
onde:
-
é a massa do carro (1.000 kg), -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ), -
é o ângulo de inclinação da ladeira ( ).
Passo 4
Como o movimento é uniforme, a força que o motor precisa exercer deve exatamente contrabalançar essa força paralela. Ou seja:
Passo 5
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 6
Calculando o valor:
Então:
Resposta
O motor deve exercer uma força de aproximadamente
para que o carro se mova com movimento uniforme.