Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 18.Problemas Adicionais - Ex. 108

Um automóvel de que estava a uma velocidade de freia até parar, com uma desaceleração uniforme e sem derrapar, em uma distância de . Qual é a taxa média com a qual a energia mecânica é transformada em energia térmica no sistema de freios?

Passo 1

Vamos começar calculando a energia inicial do automóvel, quando sua velocidade era , ou .

E para calcular a taxa média com que essa energia é dissipada, precisamos fazer o seguinte:

Onde é o intervalo de tempo ao longo qual a energia é dissipada.

Passo 2

Vamos tentar calcular esse intervalo de tempo.

Podemos usar o fato de que o automóvel percorre até parar para calcular a sua aceleração média:

E com essa aceleração, podemos calcular o tempo que o automóvel leva para parar:

Passo 3

Agora vamos substituir esses valores no primeiro passo:

Resposta

A taxa média de conversão da energia é .

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