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Enunciado

Física - Alaor Chaves- Ed: 1º - Capítulo 5.Exercícios e Problemas - Ex. 20

Dois carros idênticos, cada um com massa igual a 1200   k g e velocidade inicial de 60   k m / h , chocam-se frontalmente. Durante a colisão, os dois carros se deformam, de modo que a frente de cada um retrocede 60   c m . Supondo-se que a força durante a colisão seja constante, A) qual é a aceleração sofrida pelo corpo do carro e B) qual é a força exercida durante a colisão?

Passo 1

Oi pessoas, tudo certo com vocês? Espero que sim 😊. Nessa questão vamos entender mais sobre colisões de corpos.

Vamos imaginar dois carros colidindo

Atentando-se ao primeiro carro, vamos ter algumas etapas:

1ª) O carro está a 60   k m / h .

2ª) Houve a colisão e o carro vai percorrer um espaço de 60   c m .

3ª) O carro está a 0   k m / h

Passo 2

Certo, agora que já sabemos como vai ocorrer a colisão, vamos transformas as unidades par SI, assim:

v 0 = 60   k m / h 3,6 = 16,7   m / s

Δ S = 60   c m = 0,6   m

Vamos utilizar a fórmula de Tourricelli para acharmos a aceleração, logo teremos:

v f 2 = v 0 2 + 2 ∙ a ∙ Δ S

Como a v f = 0 , pois o carro vai estar parada após colidir, vamos obter que:

v 0 2 = 2 ∙ a ∙ Δ s

Substituindo,

a = 16,7 2 2 ∙ 0,6

a = 2,3 × 10 2   m / s 2

Passo 3

Para acharmos a força exercida durante a colisão basta utilizar a equação da 2ª Lei de Newton, ou seja

F r = m ∙ a

Logo,

F = 1200 ∙ 2,3 × 10 2

F = 2,8 × 10 5   N

Resposta

A )   a = 2,3 × 10 2   m / s 2

B )   F = 2,8 × 10 5   N

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