Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Dinâmica: Mecânica para Engenharia - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 4
Um carro está se movendo a , quando um semáforo, à sua frente, acende a luz amarela. Determine a desaceleração constante exigida do carro e o tempo necessário para parar no semáforo.
Passo 1
Estamos frente a um problema com aceleração constante! Para resolver, vamos primeiro invocar a definição da aceleração:
Esta equação já é suficiente para resolver o problema todo!
Passo 2
Para constante, podemos integrar a equação em , aplicando a condição de que . O resultado é:
O problema nos exige que o carro pare após um certo . Desta forma, obtemos
Por ora vamos deixar isso aí anotado.
Passo 3
Agora, sabendo que , o resultado anterior nos fornece
Integrando, resulta em
onde é a distância percorrida.
Assim, a distância percorrida após o tempo de frenagem será dada por
Mas, usando o resultado que guardamos, temos . Logo,
Haja vista que , temos que
Resolvendo para a aceleração, resulta
Note que a aceleração é negativa! Afinal, o carro está desacelerando.
Como já vimos, o tempo requerido para frear é