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Movimento Circular Uniforme 9) Suponha que o coeficiente de atrito estático entre a estrada e os pneus de um carro acute (e)0,60e não há sustentação negativa. Que velocidade deixa o carro na iminência de derrapar quando faz uma curva não compensada com 30,5 m de raio?

Pergunta

Movimento Circular Uniforme
9) Suponha que o coeficiente de atrito estático entre a estrada e os pneus de um carro
acute (e)0,60e não
há sustentação negativa. Que velocidade deixa o carro na iminência de derrapar quando faz uma curva
não compensada com 30,5 m de raio?

Movimento Circular Uniforme 9) Suponha que o coeficiente de atrito estático entre a estrada e os pneus de um carro acute (e)0,60e não há sustentação negativa. Que velocidade deixa o carro na iminência de derrapar quando faz uma curva não compensada com 30,5 m de raio?

Solução

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LuizProfissional · Tutor por 6 anos

Responder

Para determinar a velocidade na iminência de derrapar, podemos usar a fórmula da força centrípeta:<br /><br />$F_c = \frac{mv^2}{r}$<br /><br />Onde:<br />- $F_c$ é a força centrípeta<br />- $m$ é a massa do carro<br />- $v$ é a velocidade do carro<br />- $r$ é o raio da curva<br /><br />Quando o carro está na iminência de derrapar, a força de atrito estático máxima é igual à força centrípeta. Portanto, podemos escrever:<br /><br />$F_{atrito\_max} = F_c$<br /><br />$0,60 \cdot m \cdot g = \frac{m \cdot v^2}{r}$<br /><br />Onde $g$ é a aceleração da gravidade (aproximadamente $9,8 \, \text{m/s}^2$).<br /><br />Agora, podemos simplificar a equação:<br /><br />$0,60 \cdot g = \frac{v^2}{r}$<br /><br />$v^2 = 0,60 \cdot g \cdot r$<br /><br />$v = \sqrt{0,60 \cdot g \cdot r}$<br /><br />Substituindo os valores:<br /><br />$v = \sqrt{0,60 \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 \cdot 30,5 \, \text{m}}$<br /><br />$v \approx 11,0 \, \text{m/s}$<br /><br />Portanto, o carro deixa de ter sustentação quando sua velocidade é aproximadamente $11,0 \, \text{m/s}$ na iminência de derrapar ao fazer a curva não compensada com raio de $30,5 \, \text{m}$.
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