Um carro de 1450 kg está viajando com uma velocidade de 15,0 ms, qual a força líquida horizontal de magnitude necessária para interromper na distância 57,0 m?
Veja como resolver esse problema:
1. Entenda os conceitos *
Segunda Lei de Newton: A força líquida que atua em um objeto é igual à sua massa vezes sua aceleração (f =ma).
*
Cinemática de aceleração constante: Podemos usar equações cinemáticas para relacionar a velocidade inicial (V₀), a velocidade final (V), a aceleração (A) e o deslocamento (Δx).
2. Determine a aceleração * Sabemos:
* v₀ =15,0 m/s (velocidade inicial)
* V =0 m/s (velocidade final, o carro pare)
* Δx =57,0 m (distância)
* Precisamos encontrar 'a' (aceleração).
Podemos usar a seguinte equação cinemática:
v² =v₀² + 2aΔx
* Reorganizar para resolver 'a':
a =(v² - v₀²) / (2Δx)
* Conectar os valores:
a =(0² - 15,0²) / (2 * 57,0)
A -1,97 m/s² (a aceleração é negativa porque está na direção oposta do movimento do carro)
3. Calcule a força líquida * Agora sabemos:
* M =1450 kg (massa)
* a =-1,97 m/s² (aceleração)
* Usando a segunda lei de Newton (f =ma):
F =(1450 kg) * (-1,97 m/s²)
F ≈ -2856,5 n
Resposta: A magnitude da força líquida horizontal necessária para interromper o carro é aproximadamente
2856.5 n . O sinal negativo indica que a força está na direção oposta do movimento do carro.