Fundamentos de Fisica - Vol. 1. Halliday - 8ª Edição, Capítulo 6 – seção 5 - Problema 44.
(Cap 6 – Ex 44) Suponha que o coeficiente de atrito estático entre a estrada e os pneus de um carro é e não há sustentação negativa. Que velocidade deixa o carro na iminência de derrapar quando faz uma curva não compensada com de raio?
Passo 1
Falaiii galerinha do responde ai, tudo bem?
Show de bolinhas pessoal, a sagacidade dessa questão aqui, é a gente perceber que a resultante centrípeta neste caso é a força de atrito estático máximo, pois o carro está na iminência de derrapar. Portanto, aplicando a segunda lei de Newton no eixo radial:
Lembrando que:
Além disso, podemos perceber que como não há movimento no eixo na direção do peso e da normal, então há um equilíbrio de forças, assim:
Passo 2
Substituindo na a para determinar a força de atrito em função do peso:
E, por fim, substituindo a expressão acima e a na :
Isolando :
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 3
Transformando de para , porque é a unidade que temos maior contato no nosso dia a dia, devemos multiplicar a velocidade por :
Portanto, o carro deve fazer a curva com no máximo para que ele não derrape.