Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 76
Você está dirigindo a sua motocicleta por uma rua molhada e segue de cima para baixo a um ângulo de abaixo do plano horizontal. Quando você começa a descer pela encosta da colina, percebe que uma equipe de construção cavou um buraco profundo na rua, ao pé da colina. Um tigre siberiano que escapou do zoológico da cidade se alojou no buraco. Você
pisa nos freios e trava as rodas no topo da colina, quando está se movendo com uma velocidade escalar de 20 m/s. A rua inclinada à sua frente tem 40 m de comprimento. a) Você vai cair no buraco e servir de almoço para o tigre ou você derrapa até parar antesde chegar ao buraco? (Os coeficientes de atrito entre os pneus da motocicleta e o pavimento úmido são e .) b) Qual deve ser a sua velocidade escalar inicial antes de chegar ao buraco?
Passo 1
Primeiro, vamos desenhar um diagrama de corpo livre da situação:
Nós vamos aplicar a segunda lei de Newton em você mesmo e então calcular a aceleração.
Em seguida, vamos utilizar as equações da aceleração para descrever o movimento.
Passo 2
- Então, no :
- Temos que:
E no :
Passo 3
Combinando essas duas equações, temos:
Passo 4
Para encontrarmos sua distancia de parada, temos que:
E como não nos pede o tempo, podemos utilizar a equação de Torricelli:
Que é superior a. Ou seja, você não para antes de chegar ao buraco e cai nele.
Passo 5
E podemos novamente utilizar a equação de Torricelli:
Resposta
- Você não para antes de chegar ao buraco e cai nele.