Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Dinâmica- Ed: 9º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 6
Marcas de derrapagem em uma pista de disputa de arrancadas indicam que as rodas traseiras (de tração) de um carro derrapam durante os primeiros m da pista de m. (a) Sabendo que o coeficiente e atrito cinético é , determine a velocidade escalar do carro ao final da primeira parte, de m, da pista se ele parte do repouso e as rodas dianteiras perdem contato com o solo. (b) Qual é a máxima velocidade escalar teórica do carro na linha de chegada se, após derrapar por m, ele é guiado sem que as rodas deslizem no restante da corrida? Considere que, enquanto o carro rola sem deslizar, do seu peso recaem sobre as rodas traseiras e que o coeficiente de atrito estático é . Ignore as resistências do ar e de rolamento.
Passo 1
Fala aê! Tudo bem? Nesta questão devemos determinar a velocidade escalar do carro após percorrer m da pista, quando ele parte do repouso e as rodas dianteiras perdem contato com o solo (item a). Em seguida, devemos determinar a máxima velocidade escalar teórica do carro na linha de chegada sem que as rodas deslizem, após elas derraparem pelos primeiros m (item b). OBS: .
(a)
Como todo o peso está sobre as rodas traseiras, temos:
Então, para os primeiros 18 metros, temos:
E
(b)
Agora, apenas do peso do carro recaem sobre as rodas traseiras, após m percorridos. Além disso, o carro não desliza durante o restante do percurso. Deste modo, a força máxima gerada é:
Para os primeiros m ():
Para o restante do percurso ( m):
Como apenas do peso do carro recaem sobre as rodas traseiras, temos:
Agora fazemos da seguinte forma:
E
Resposta
(a)
(b)