Qual é a força aplicada ao carro pelos freios, em newtons, quando um automóvel de massa 1200 kg , viajando a uma velocidade de
, é submetido a uma desaceleraçāo constante que o faz parar em 10 s?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Temos um carro com massa de
que está indo a uma velocidade de
. Esse carro desacelera de forma constante e para completamente em
. Nosso objetivo é descobrir qual foi a força aplicada pelos freios para causar essa desaceleração. Para resolver isso, vamos precisar usar a segunda lei de Newton e fazer algumas conversões de unidades.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a velocidade de
para metros por segundo (
), porque o Sistema Internacional de Unidades trabalha com metros, segundos e quilogramas. A fórmula para essa conversão é:
Aplicando os valores:
Então, a velocidade inicial do carro é
.
Passo 3
Agora, precisamos encontrar a desaceleração, ou seja, a aceleração negativa que faz o carro parar. Sabemos que o carro para em
, então podemos usar a fórmula da aceleração:
Onde:
-
é a variação da velocidade (final - inicial) -
é o tempo
Como o carro para, a velocidade final é
. Então:
A desaceleração é de
. O sinal negativo indica que é uma desaceleração.
Passo 4
Agora que temos a desaceleração, podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a força aplicada pelos freios. A segunda lei de Newton diz:
Onde:
-
é a força -
é a massa -
é a aceleração
Substituindo os valores:
O sinal negativo indica que a força está na direção oposta ao movimento.
Resposta
A força aplicada aos freios pelo carro é de
na direção oposta ao movimento.
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, onde
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.
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em cada caso.
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