Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Dinâmica: Mecânica para Engenharia - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 44
O carro de corrida tipo dragster de está se movendo com velocidade de quando o motor é desligado e o paraquedas de freio é aberto. Se a resistência do ar imposta sobre o dragster devido ao paraquedas é , onde é dado em , determine o tempo necessário para o chegar ao repouso.
Passo 1
Vamos começar entendendo o que temos no nosso problema. O carro se deslocava em velocidade constante para a esquerda até o momento em que abre o paraquedas, o que impõe uma força para a direita, a qual depende da velocidade do carro. Portanto. Temos a ação de uma única força na direção do eixo , que será responsável para frear o nosso carro! Determinaremos inicialmente a aceleração devido a presença desta força e posteriormente utilizaremos as equações da cinemática para determinar o tempo necessário para que o carro chegue ao repouso!
Passo 2
Temos apenas uma única força para direita. Portanto, teremos:
Passo 3
Agora que determinarmos a aceleração como função da velocidade, para determinarmos o tempo necessário para o carro retornar ao repouso, precisamos desenvolver a seguinte equação diferencial:
Integrando, obteremos: