(UEPG-PR – Adaptada) Em uma estrada plana e horizontal, um veículo trafega com velocidade de 72 km/h, descrevendo uma trajetória curva, cujo raio é 20 metros. Considerando que o coeficiente de atrito entre os pneus e a estrada vale 0,5 e que a massa do veículo é de 1200 kg, julgue os itens a seguir: ( ) Para que o veículo consiga fazer a curva, deve atuar nele uma força centrípeta de 24 x 103 N. ( ) O veículo não conseguirá fazer a curva na estrada sem derrapar, pois não consegue vencer a força centrípeta. ( ) Caso o raio da curva fosse reduzido pela metade, o veículo ainda não conseguiria fazer a curva e iria derrapar. ( ) Para que consiga fazer a curva sem derrapar, o veículo deve desenvolver uma velocidade máxima de 36 km/h.
Gostaria da resolução e explicação. Agradeço desde já. (Gabarito: V-V-V-V)
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Olá! Espero ajudar!
Sabemos que a força centrípeta atuando em um veículo percorrendo uma estrada curva, plana e horizontal será dada por -
Fc = mV²/R
Onde,
V = velocidade (m/s) ⇒ 72 km/h = 20 m/s
R = raio da trajetoria (m) = 20 metros
Fc = 1200(20)²/20
Fc = 24000 N
Fc = 24·10³ N
Fat = μ·N (nesse caso⇒ N = P)
Fat = μ·mg
Fat = 0,5·1200·10
Fat = 6.000 N
Sendo a força de atrito menor do que a força centrípeta, ele não conseguirá realizar a curva.
Se R = 20÷2 = 10 metros
Fc = 1200(20)²/10
Fc = 48000 N
Fat< Fc ⇒ não consegue realizar a curva
Se V = 36 km/h = 10 m/s , teremos -
Fc = 1200(10)²/20
Fc = 6000 N
Fc = Fat
Com essa velocidade máxima, ele conseguirá realizar a curva.
Resposta - Todas estão corretas