Dois carros, um Fusca e um Gurgel, derrapam sobre uma estrada federal cheia de óleo próxima a Juazeiro, ao verem um carro da polícia Federal próximo ao local de úm acidente que provocou o derramamento de óleo. A massa da Fusca é de 1100 kg e a massa do Gurgel é igual a 1400 kg . O coeficiente de atrito cinético entre as rodas travadas e a estrada é de 0,13 para os dois carros. A Fusca consegue parar, mas o Gurgel, que vem logo atrás, não consegue parar e bate nạ traseira da Fusca. Após a batida, a Fusca pára a
da sua posição no impacto e o Gurgel pára a
da sua posição no impacto. Como o freio ABS deu defeito em ambos os carros, suas rodas travaram durante o incidente. Ache a velocidade com que o Gurgel bateu na Fusca.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos dois carros, um Fusca e um Gurgel, que derraparam numa estrada oleosa. O Fusca tem massa de 1100 kg e o Gurgel 1400 kg. Ambos os carros tinham as rodas travadas, ou seja, os freios ABS deram ruim. O atrito cinético entre os pneus e a estrada é de 0,13 para os dois. O Fusca conseguiu parar depois de 8,2 metros da colisão, mas o Gurgel não parou e bateu na traseira do Fusca, parando 6,1 metros depois da colisão. Nosso objetivo é descobrir com que velocidade o Gurgel bateu no Fusca.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que quando os carros estão derrapando com as rodas travadas, o único atrito atuando é o atrito cinético. Esse atrito é o que faz os carros desacelerarem até pararem. A força de atrito (
) pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é o coeficiente de atrito cinético (0,13), -
é a massa do carro, -
é a aceleração da gravidade (~9,81 m/s²).
A aceleração (
) causada pelo atrito é:
Passo 3
Com a aceleração, podemos usar a equação da cinemática para relacionar a velocidade inicial (
) ao parar uma certa distância (
):
Rearranjando para encontrar a velocidade inicial:
Passo 4
Vamos calcular a velocidade com que cada carro parou após a colisão.
Para o Fusca:
Para o Gurgel:
Passo 5
No entanto, precisamos considerar que o Gurgel colidiu com o Fusca em movimento. Isso significa que a velocidade relativa do Gurgel em relação ao Fusca no momento da colisão é a soma das velocidades de ambos.
Substituindo os valores:
Resposta
A velocidade com que o Gurgel bateu na Fusca foi aproximadamente 8,52 m/s.
Exercícios relacionados
Mostre que se um nêutron sofrer uma deflexão de
em uma colisão elástica com um dêuteron inicialmente em repouso, o nêutron perde
de sua energia cinética original para o dêuteron. (em unidades de massa atômica, a massa de um nêutron é igual a 1,0 u e a massa de um dêuteron é igual a
)
- Mantendo o cilindro maciço submerso recolha, com a seringa água do copo de becker e encha o cilindro transparente. Ao fazê-lo, observe e anote a leitura do dinamômetro e descreva o ocorrido;
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Jm OS sb sprinsa to .o7Iemiupsq mU
Sobre a força eletrostática entre duas particulas carregadas, marque a afirmaçäo verdadeira.
A( ) Consiste num par de forças de açäo-reaçäo, segundo a
lé de Newton.
B ( ) Menor será o seu módulo quanto maior forem os modulos das cargas.
C( ) O valor da constante eletrostática depende do meio onde as cargas estăo.
D( ) Maior será o seu módulo quanto maior for a distància entre as cargas.
A(
B ( ) Menor será o seu módulo quanto maior forem os modulos das cargas.
C( ) O valor da constante eletrostática depende do meio onde as cargas estăo.
D( ) Maior será o seu módulo quanto maior for a distància entre as cargas.
Começando pela definição
, calcule o número de pés em 1,00 km.