Enunciado

Um amigo lhe pergunta quanta pressão existe nos pneus de seu carro. Você sabe que o fabricante do pneu recomenda 30 psi, mas já faz algum tempo que você checou a pressão da última vez. Você não consegue encontrar um calibrador de pneus no carro, mas encontra o manual do proprietário e uma régua. Felizmente, você acabou de cursar uma disciplina de física e, então, diz a seu amigo: "Não sei, mas posso descobrir". No manual do proprietário, você descobre que a massa do carro é de 1500 kg. Parece razoável presumir que cada pneu sustente um quarto desse peso. Com a régua, você constata que os pneus têm 15 cm de largura e que a parte achatada do pneu, em contato com o solo, tem 13 cm de comprimento. Que resposta você dará a seu amigo?

Passo 1

Bom! Uma vez que cada pneu sustenta um quarto do peso do carro, então o peso sustentado por cada pneu é de...

F p n e u = m g 4

Como m = 1500   k g :

F p n e u = 1500 ⋅ 9,8 4

F p n e u = 3675   N

Passo 2

Assumindo então, que a área de contato do pneu com o solo pode ser aproximada por um retângulo de dimensões 15   c m × 13   c m ... Calculando sua área...

A = 0,15   m × 0,13   m

A = 0,0195   m 2

A pressão exercida por cada pneu será de...

p p n e u = F p n e u A

p p n e u = 3675   N 0,0195   m 2

p p n e u = 188461,54   P a = 188461,54 101325     a t m

p p n e u = 1,86   a t m

Se 1   a t m = 14,7   p s i , passando essa pressão pra p s i ...

p p n e u = 1,86   a t m × 14,7   p s i 1   a t m

p p n e u = 27,34   p s i

Deu bom! Ficou abaixo de 30   p s i ! Exatamente como a gente queria!

Resposta

p p n e u = 27 , 34   p s i

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