Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 113
Segundas intenções. Você está dirigindo Landau clássico com um ‘paquera’ que está sentada do lado do passageiro no banco dianteiro. O Landau possui assentos muito largos. Você gostaria que seu paquera sentasse mais perto de você e decide usar a física para atingir seu objetivo romântico fazendo uma volta rápida.
a) Para que lado (esquerdo ou direito) você deve fazer o carro girar para que ele se desloque para perto de você?
b) Se o coeficiente de atrito estático entre o assento e seu paquera for igual a e você mantiver uma velocidade constante de , qual deve ser o raio máximo da curva que você pode fazer para que ele ainda deslize para o seu lado?
Passo 1
Eaee, belezinha?? Bom... o enunciado nos diz que você está dirigindo Landau clássico com um ‘paquera’ que está sentada do lado do passageiro no banco dianteiro.
O Landau possui assentos muito largos e você gostaria que seu paquera sentasse mais perto de você e decide usar a física para atingir seu objetivo romântico fazendo uma volta rápida.
Queremos verificar qual o lado você deve fazer o carro girar para que ele se desloque para perto de você.
Também queremos calcular o raio máximo da curva que você pode fazer para que ele ainda deslize para o seu lado.
Como dado, o enunciado nos diz que o coeficiente de atrito estático entre o assento e seu paquera é igual a e você mantiver uma velocidade constante de
Para isso, temos que saber que a força de atrito é:
Onde é a força normal.
Também devemos saber que a força centrípeta é dada por:
Onde é a velocidade e é o raio.
Passo 2
Bom... Você deve fazer a curva para a direita.
Como visto em um referencial inercial, na ausência de atrito suficiente seu paquera não faz a curva completamente e você se move para a direita em direção ao seu paquera.
Passo 3
O raio máximo é aquele no qual a aceleração radial é igual a aceleração máxima permitida pelo atrito estático. Aplicando a segunda lei na direção vertical teremos:
E a força de atrito é:
Passo 4
E assim a força de atrito deve ser igual a força centrípeta:
Agora é só substituir os valores: