Um carro de 1.500 kg faz uma curva em uma estrada plana com raio de 100 metros, a uma velocidade de 20 m / s. 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.

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 ( Fc = m times v^2r ) é:
Onde:
  • é a massa do carro,
  • é a velocidade,
  • é o raio da curva.

Passo 3

Vamos substituir os valores dados na fórmula:
Fc = 1500 times (20)^2100
Primeiro, calculamos 20^2 = 400 :
Fc = 1500 times 400100
Então:
1500 times 400 = 600000
Multiplicando 1500 por 400:
Fc = 600000100 = 6000 , N
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.

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