Um carro de 1.500 kg faz uma curva em uma estrada plana com raio de 100 metros, a uma velocidade de
. O coeficiente de atrito entre os pneus e a estrada é 0,5 .
a) Determine a força de atrito necessária para que o carro faça a curva sem derrapar.
a) Determine a força de atrito necessária para que o carro faça a curva sem derrapar.
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos um carro com massa de 1.500 kg que está fazendo uma curva numa estrada plana com raio de 100 metros, a uma velocidade de 20 metros por segundo. O coeficiente de atrito entre os pneus e a estrada é 0,5. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a força de atrito necessária para que o carro consiga fazer essa curva sem derrapar. Para resolver isso, vamos usar conceitos de física relacionados à força centrípeta e ao atrito.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que quando o carro faz uma curva, ele precisa de uma força que o mantenha na trajetória circular. Essa força é chamada de força centrípeta. A fórmula para calcular a força centrípeta (
) é:
Onde:
-
é a massa do carro, -
é a velocidade, -
é o raio da curva.
Passo 3
Vamos substituir os valores dados na fórmula:
Primeiro, calculamos
:
Então:
Multiplicando 1500 por 400:
Dividindo por 100:
Passo 4
Portanto, a força de atrito necessária para que o carro faça a curva sem derrapar é de 6.000 N.
Resposta
A força de atrito necessária para que o carro faça a curva sem derrapar é de 6.000 N.