Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Mecânica Clássica e Relatividade - Ed: 5º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 23
O motorista de um carro pisa nos freios quando vê uma árvore bloqueando a estrada. A velocidade do carro diminui uniformemente com aceleração de –5,60 m/s2 por 4,20 s, deixando marcas de frenagem de 62,4 m de comprimento até chegar à árvore. Com que velocidade o carro colide com a árvore?
Passo 1
E aí, povo! Mais uminha? Juro que vai ser rápido.
Bom, nosso primeiro passo vai ser descobrir qual era a velocidade do carro imediatamente antes do motorista pisar nos freios. Pelos dados do exercício, a melhor equação da cinemática pra gente usar aqui é a do sorvetão, já que envolve um movimento acelerado. Olha só:
Ainda dá pra reescrever ela assim:
Aqui, o é o deslocamento que o carro tem até colidir com a árvore.
Temos também os valores da aceleração (que freia o carro) e do tempo que o carro leva desde a pisada no freio até a colisão, sendo e .
Assim, nossa incógnita fica sendo , a velocidade com a qual o carro estava antes da frenagem, beleza?
Vamos determinar:
Passo 2
Beleza, agora que a gente conhece a velocidade do carro imediatamente antes da colisão, podemos determinar a velocidade da colisão.
O melhor pra isso, agora, é a gente usar Torricelli:
Nessa fórmula, temos todos os dados que precisamos, sendo , a velocidade final a nossa incógnita, ok?
Vamos aplicar os dados que temos:
Por muito pouco o carro não para antes de bater na árvore, mas pelo menos foi uma velocidade baixinha, aparentemente ninguém se machucou...
Resposta