Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 5.1 - Ex. 38
A força que acelera um automóvel em uma estrada plana é a força de atrito exercida pela estrada sobre os pneus do automóvel. (a) Explique por que a aceleração pode ser maior quando os pneus não derrapam. (b) Se um carro deve acelerar de 0 a 90 km/h em 12 s, qual é o menor coeficiente de atrito necessário entre os pneus e a pista? Suponha que as rodas de tração suportem exatamente a metade do peso do carro.
Passo 1
Letra (a)
A força de atrito estático máxima é sempre maior do que a força de atrito cinético. Então, se os pneus do carro não derrapam, a aceleração pode chegar a valores mais altos do que se o atrito fosse cinético.
Passo 2
Letra (b)
Primeiro, vamos calcular a aceleração do carro nesse percurso: vamos usar o sorvetão, já que a gente tem o tempo:
Só que e
Passo 3
Agora vamos pensar na força de atrito. Vamos aplicar a segunda lei de Newton em x:
Mas e . Vamos jogar isso aqui encima:
Corta o m:
Agora a gente isola o :
Só falta jogar os valores:
Resposta
Letra (a): A força de atrito estático máximo é maior do que o atrito cinético
Letra (b):