Na prova de resistência do para- * 2 pontos choque de um novo carro, o veículo, de 2000 kg e a 20 m / s, colide com um obstáculo, sendo parado em 0,30 s. Determine a força média que atuou no carro durante o impacto.
133,33 kN
133,3 N
40 kN
12 kN
400 kN

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o problema está nos pedindo. Temos um carro que pesa 2000 kg e está se movendo a 20 metros por segundo. Esse carro bate em um obstáculo e para completamente em 0,30 segundos. Nosso objetivo é descobrir qual foi a força média que atuou no carro durante esse impacto. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de mecânica, especificamente cinemática e dinâmica.

Passo 2

Vamos começar identificando as informações que temos:
  • Massa do carro,
  • Velocidade inicial,
  • Velocidade final, (já que o carro para)
  • Tempo de parada,

Passo 3

Para encontrar a força média, podemos usar a segunda lei de Newton, que nos diz que a força é igual à massa vezes a aceleração:
F = m cdot a
Mas primeiro, precisamos encontrar a aceleração ( ) do carro durante a parada.

Passo 4

A aceleração pode ser calculada usando a fórmula da variação da velocidade:
a = De
Onde:
  • De
  • é o tempo de parada
Vamos calcular :

Passo 5

Agora, substituímos a = -20 , m/s0,30 , s = -66,67 , m/s^2 e na fórmula da aceleração:
O sinal negativo indica que a aceleração está na direção oposta ao movimento, ou seja, é uma desaceleração.

Passo 6

Agora que temos a aceleração, podemos calcular a força média usando a segunda lei de Newton:
F = m cdot a
Substituindo os valores:
F = 2000 , kg times (-66,67 , m/s^2) = -133333,33 , N

Passo 7

Como estamos interessados no valor da força e não na sua direção, podemos considerar o valor absoluto:
F = 133333,33 , N
Convertendo para quilonewtons (kN):
F = 133,33 , kN

Resposta

A força média que atuou no carro durante o impacto foi de 133,33 kN.

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