Considere um motorista trafegando com seu automóvel a uma velocidade de 72 km/h quando, de repente, percebe um semáforo com sinal vermelho. Nesse instante, ele imediatamente aciona os freios, impondo ao carro uma desaceleração constante até atingir o repouso em 5 s.
Se a massa do automóvel é de 1 tonelada e a do motorista é igual a 90 kg, o módulo da resultante das forças que atuam sobre o conjunto automóvel-motorista, em newtons, é de:
@ 900.
© 1.850.
© 3.680.
© 4.360.
© 5.320.
Se a massa do automóvel é de 1 tonelada e a do motorista é igual a 90 kg, o módulo da resultante das forças que atuam sobre o conjunto automóvel-motorista, em newtons, é de:
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© 4.360.
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Inicialmente, vamos converter a velocidade de km/h para m/s:
72 km/h = 20 m/s
Sabemos que a desaceleração é constante e o carro atinge o repouso em 5 segundos. Portanto, podemos usar a equação da cinemática:
v = u + at
Onde:
v = velocidade final (0 m/s, pois o carro atinge o repouso)
u = velocidade inicial (20 m/s)
a = aceleração
t = tempo (5 s)
Substituindo os valores conhecidos na equação, temos:
0 = 20 + a * 5
-20 = 5a
a = -4 m/s²
A aceleração é negativa porque representa uma desaceleração (oposta à direção do movimento inicial).
Agora, podemos calcular a resultante das forças usando a Segunda Lei de Newton:
F = m * a
Onde:
F = força resultante
m = massa do conjunto automóvel-motorista (1 tonelada = 1000 kg + 90 kg = 1090 kg)
a = aceleração (-4 m/s²)
Substituindo os valores na equação, encontramos:
F = 1090 * (-4)
F = -4360 N
O módulo da resultante das forças que atuam sobre o conjunto automóvel-motorista é 4360 N. No entanto, a resposta correta deve ser o valor absoluto dessa resultante, então a resposta correta é "4360 N".