Na prova de resistência do para- * 2 pontos choque de um novo carro, o veículo, de 2000 kg e a , colide com um obstáculo, sendo parado em . Determine a força média que atuou no carro durante o impacto.


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:
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:
Onde:
  • é o tempo de parada
Vamos calcular :

Passo 5

Agora, substituímos 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:
Substituindo os valores:

Passo 7

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

Resposta

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

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Uma nave espacial está se * 3 pontos movendo a em relação à Terra, após ter queimado todo o combustível, o motor do foguete (de massa 4 m ) é desacoplado e ejetado para trás com uma velocidade de 70 em relação ao módulo de comando (de massa m). Qual é a velocidade do módulo de comando em relação à Terra imediatamente após a separação?




Uma bala de a atinge um bloco de madeira de 230 g inicialmente em repouso sobre uma superfície sem atrito. A bala atravessa o bloco e emerge, viajando no mesmo sentido, com sua velocidade reduzida para 600 . (a) Qual é a velocidade final do bloco? (b) Qual é a velocidade do CM do sistema bala-bloco?

(a) (b)
(a) (b)
(a) (b)
Na fig. 9.67, o bloco 1 de massa desliza sem velocidade inicial ao longo de uma rampa sem atrito a partir de uma altura e colide com o bloco 2 de massa , inicialmente em repouso. Após a colisão, o bloco 2 desliza em uma região onde o coeficiente de atrito cinético é 0,50 e para depois de percorrer uma distância nessa região. Determine:
© a velocidade do centro de massa imediatamente antes da colisão inelástica.
Na fig. 9.67, o bloco 1 de massa desliza sem velocidade inicial ao longo de uma rampa sem atrito a partir de uma altura e colide com o bloco 2 de massa , inicialmente em repouso. Após a colisão, o bloco 2 desliza em uma região onde o coeficiente de atrito cinético é 0,50 e para depois de percorrer uma distância nessa região. Determine:
(f) o vetor impulso sobre o bloco 2 durante a colisão inelástica em função de .