UEM 2010 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 10 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: calcular a frenagem com as rodas travadas, em que os pneus deslizam e o atrito é cinético ($\mu_c = 0{,}4$), com $v_0 = 54$ km/h = 15 m/s.

Passo 1 — força e desaceleração.

$$f = \mu_c\,m\,g = 0{,}4 \times 2000 \times 9{,}8$$

$$f = 7840\ \text{N}$$

$$a = \frac{f}{m} = \mu_c\,g = 3{,}92\ \text{m/s}^2$$

Passo 2 — distância de parada (Torricelli):

$$d = \frac{v_0^2}{2a} = \frac{225}{7{,}84}$$

$$d \approx 28{,}7\ \text{m}$$

(01) Verdadeira. Ele para a $40 - 28{,}7 \approx 11$ m do cruzamento.

(02) Falsa. A força de atrito é 7 840 N.

(04) Verdadeira.

$$p = m\,v = 2000 \times 15$$

$$p = 3 \times 10^4\ \text{kg}\cdot\text{m/s}$$

(08) Verdadeira.

$$E_c = \frac{2000 \times 15^2}{2} = 225\,000\ \text{J}$$

que é $22{,}5 \times 10^4$ J.

(16) Falsa. Antes da frenagem, nas rodas de tração, o atrito estático do asfalto sobre o pneu aponta para a frente, no sentido do movimento: é ele que empurra o carro (o pneu empurra o chão para trás). O atrito nem sempre se opõe ao deslocamento; ele se opõe ao escorregamento entre as superfícies.

⚠️ A armadilha: usar o coeficiente estático (0,6) com as rodas travadas. Travadas, elas deslizam no asfalto, e o atrito é o cinético. (Com 0,6, a distância seria cerca de 19 m.)

A ideia em uma frase: roda travada desliza e o atrito é cinético; o atrito se opõe ao deslizamento, não necessariamente ao movimento do carro.

Resposta: soma 13 (01 + 04 + 08).