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Enunciado

Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 6.3 - Ex. 5

O piso de um vagão de trem está carregado de caixas soltas cujo coeficiente de atrito estático com o piso é 0,25 . Se o trem está se movendo inicialmente com uma velocidade de 48   k m / h , qual é a menor distância na qual o trem pode ser parado com aceleração

constante sem que as caixas deslizem no piso?

Passo 1

Show de bolinhas pessoal, primeiramente vamos analisar a equação da força de atrito:

F a t = N . μ

Temos aqui a multiplicação da força normal com o coeficiente de atrito. Admitindo que:

N = m g

Nesse caso, podemos dizer que a força de atrito F a t gera uma aceleração resultante a de maneira que

F a t = m a

Sendo assim, temos que:

m g μ = m a

a = μ g

Passo 2

Chegamos em um valor para a aceleração, para encontrarmos a distância máxima podemos usar a equação de torricelli, que nos diz que:

v 2 = v 0 2 - 2 a ∆ x

Como a velocidade final é igual a 0 , obtemos que:

v 0 2 = 2 a ∆ x

∆ x = v 0 2 2 a

∆ x = v 0 2 2 μ g

Lembrando que devemos passar a velocidade para m/s , dessa forma:

∆ x = 13,33 2 2 0,25 × 9,8

∆ x = 36   m

Resposta

∆ x = 36   m

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