Um carro de 800 kg andando a 108 km / h, freia bruscamente e pára em 5,0s.
a) Qual é a aceleração do carro?
b) Qual o valor da força de atrito que atua sobre o carro?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Temos um carro de 800 kg que está andando a 108 km/h e freia bruscamente até parar em 5,0 segundos. Vamos precisar usar conceitos de cinemática para calcular a aceleração e a segunda lei de Newton para descobrir a força de atrito. Vamos lá!

Passo 2

Primeiro, vamos converter a velocidade do carro de quilômetros por hora para metros por segundo, porque as unidades do Sistema Internacional são mais fáceis de trabalhar aqui. A fórmula para converter é:
v (m/s) = v (km/h) times 10003600
Então,
v = 108 times 10003600 = 30 , m/s

Passo 3

Agora, vamos calcular a aceleração. Sabemos que a aceleração é a mudança na velocidade dividida pelo tempo. Como o carro para, a velocidade final é 0. A fórmula é:
a = vf - vit
Onde:
  • $ v_f = 0 , \mathrm{m/s} $ (velocidade final)
  • $ v_i = 30 , \mathrm{m/s} $ (velocidade inicial)
  • $ t = 5,0 , \mathrm{s} $ (tempo)
Substituindo os valores:
vf = 0 , m/s
A aceleração é negativa porque o carro está desacelerando.

Passo 4

Agora, vamos encontrar a força de atrito que atua sobre o carro. Para isso, usamos a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante ($ F F éà m m çã a $):
a
Sabemos que:
  • $ m = 800 , \mathrm{kg} $
  • $ a = -6 , \mathrm{m/s^2} $
Substituindo os valores:
F = m times a
A força de atrito é negativa, indicando que ela atua na direção oposta ao movimento do carro.

Resposta

a) A aceleração do carro é de -6 , m/s^2.
b) A força de atrito que atua sobre o carro é de 4800 , N (oposta ao movimento).

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