Enunciado

Um carro está rebocando um barco em um trailer. O motorista parte do repouso e acelera até uma velocidade de 11 m/s em um tempo de 28 s. A massa combinada do barco e reboque pesam 410 kg. A força de atrito que atua no trailer pode ser ignorada. Qual é a tensão no engate que conecta o trailer ao carro?

Passo 1

Oiii tudo certo?

Vamos lá para mais um problema muito importante e legal?!

Passo 2

A única força horizontal que atua no barco e no reboque é a tensão no pegar; portanto, é a força resultante.

De acordo com a segunda lei de Newton, a tensão (ou a força resultante) é igual à massa vezes a aceleração. A massa é conhecida e a aceleração pode ser encontrada aplicando uma equação apropriada de cinemática.

Passo 3

Supondo que o barco e o trailer estão se movendo na direção positiva do eixo x ( x + ). De acordo com a segunda lei de Newton

∑ F x = m a x

Onde, a força resultante no eixo x ( F x ) é a tensão ( T ), entãos

T = m a x

Passo 4

Já que a velocidade inicial ( v 0 x ) e a velocidade final ( v f x ) e o tempo t são conhecidos, podemos usar a equação da cinemática para relacioná-las

v x = v 0 x + a x t → a x = v x - v 0 x t

Passo 5

Substituindo a x na equação obtida para a tensão T

T = m a x = m v x - v 0 x t = 410   k g 11   m / s - 0   m / s 28   s → T = 160   N

Resposta

T = 160   N

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