Um carro que pesa 1,30 × 10 4   N está se movendo a 40   k m / h quando os freios são aplicados, fazendo o carro parar depois de percorrer 15   m . Supondo que a força aplicada pelo freio é constante, determine:

Se a velocidade inicial é multiplicada por dois e o carro experimenta a mesma força durante a frenagem, por que fatores são multiplicados:

d )   O tempo necessário para o carro parar?

Passo 1

Ooi gente, tudo bom?

Nesse item, estamos seguindo praticamente o mesmo contexto dos itens anteriores: um carro está se movendo quando os freios são acionados, fazendo ele parar após percorrer uma certa distância.

A diferença aqui é que agora a velocidade quando os freios são acionados é o dobro da velocidade anterior, então:

v 0 = 80   k m / h

O enunciado quer saber o que vai acontecer com o tempo necessário para o carro parar. Ele vai ser multiplicado por 2 ? Por 3 ? Qual o fator que irá multiplicar esse novo tempo em relação aos 2,7   s calculados nos itens anteriores para a situação inicial?

Então gente, como a aceleração imposta pelo freio irá permanecer a mesma, podemos usar a equação horária da velocidade com a nova velocidade incicial:

v f = v 0 + a Δ t

Vem com a gente que vai ficar bem clarinho 😊

Passo 2

Nessa nova situação inicial, temos em m / s a velocidade do carro:

v 0 = 80 3,6   m / s

A aceleração permanece a mesma da calculada nos itens anteriores, ou seja:

a = - 40 3,6 2 ⋅ 1 30   ( m / s 2 )

E, a velocidade final é nula pois é quando o carro para.

Assim:

0 = 80 3,6 - 40 3,6 2 ⋅ 1 30 ⋅ Δ t

∴ Δ t = 30 ⋅ 80 3,6 40 3,6 2

= 30 ⋅ 3,6 40 ⋅ 80 40

Logo:

Δ t = 2 ⋅ 30 ⋅ 3,6 40

= 2 ⋅ 2,7

⇒ Δ t = 5,4   s

Portanto, o tempo necessário até o carro parar dobrou!

Valeeeu gente, até a próxima 😉

Resposta

O tempo dobrou.

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