Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 40
Um anúncio publicitário afirma que um dado automóvel pode “parar em questão de centavos”. Qual é a força resultante necessária para parar um automóvel de , com deslocamento inicial de , em uma distância igual ao diâmetro de uma moeda, calculada em ?
Passo 1
Falaaa! Tudo certinho? Essa questão é um pouco diferentona, mas vamos lá.
Temos um carro em movimento e queremos saber a força necessária para pará-lo de forma que ele percorra a distância de uma moeda, ou seja, apenas .
Ou seja, quando esse motorista pisar no freio o carro só pode andar mais até parar.
Como queremos a força resultante sobre o carro, vamos usar a segunda lei de Newton que diz
Para determinar a força resultante precisamos de dois dados: a massa (que foi fornecida) e a aceleração .
Essa última não temos, maaaas podemos descobrir!
Bora lá!
Passo 2
Partindo de uma velocidade inicial de e percorrendo queremos saber qual é a aceleração necessária para fazer o carro parar, ou seja, ter velocidade final .
Usando a equação de Toriccelli temos:
Temos que é a aceleração que queremos e é o desocamento do carro.
Antes de sair substituindo, temos que arrumar as unidades.
Vamos dividir a velocidade inicial por para sairmos de e chegarmos em .
Nosso deslocamento vai ser o diâmetro da moeda. Vamos passa-lo para metros:
Passo 3
Agora sim podemos substituir:
A aceleração é negativa porque é para frear o carro. E a força resultante vai estar também nesse sentido.
Agora vamos achar a força!
Passo 4
Show! Com a aceleração, podemos determinar a força resultante:
Essa força está no sentido de parar o carro.
Repara que ela �� um valor MUITO grande.
O que faz sentido, né, afinal, você quer parar um carro em movimento de forma que ele ande apenas , uma situação praticamente impossível.