FISICAI EX14 sem5
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EXERCÍCIO 14 
 
Primeiramente o DCL do carro para verificar as suas interações e a forças 
decorrentes destas interações que agem sobre o carro. 
 
 
 
 
 
 
Comentários sobre as forças. 
 
O peso \ud835\udc5d\ud835\udc5d e a reação normal \ud835\udc41\ud835\udc41\ufffd\ufffd\u20d7 dos pneus. 
 
Devido ao peso \ud835\udc5d\ud835\udc5d do carro os pneus \u201cpressionam\u201d a pista verticalmente para baixo. 
Em reação, a pista reage e \u201cempurra\u201d os pneus p a r a c i m a . Surge, então, a força 
de reação normal, representada pelo vetor \ud835\udc41\ud835\udc41\ufffd\ufffd\u20d7 ( soma vetorial das reações dos 
quatro pneus) de sentido oposto ao peso \ud835\udc5d\ud835\udc5d. 
Observação Importante: se a pista fosse inclinada a direção de \ud835\udc41\ud835\udc41\ufffd\ufffd\u20d7 seria 
perpendicular à pista e não seria vertical oposto a \ud835\udc5d\ud835\udc5d. 
A força de atrito sobre o carro. 
A tendência do carro é manter o seu estado de movimento retilíneo e uniforme (Lei 
da Inércia). É preciso força resultante para mudar o estado de movimento seja para 
aumentar a intensidade da velocidade e/ou para mudar direção do movimento. No 
caso em questão ocorre mudança apenas na direção do movimento, ou seja, do vetor 
velocidade. Este fato exige a ação de uma força resultante sobre o carro voltada para 
o centro de curvatura. Qual a origem desta força? Resposta: é o atrito entre o pneu 
e a pista. Porém, a direção desta força de atrito é no sentido de \u201csegurar\u201d o carro 
na curva ou impedir que o carro \u201c e s c a p e pela tangente\u201d. Por isso, a força de 
atrito, no carro em curva, age lateralmente ao pneu. O DCL esquematiza a força de 
atrito para o centro de curvatura. 
 
Respostas aos quesitos: 
a) A intensidade da força de reação normal global da pista sobre o carro. 
As forças que atuam numa partícula em movimento curvilíneo NÃO são se 
equilibram. A resultante delas deve ser considerada em três componentes 
preferenciais: 
 
 
1º - Resultante na direção do vetor velocidade. 
Nesta direção, a direção tangencial ao movimento, a resultante é 
\u2211 \ufffd\u20d7\ufffd\ud835\udc39\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61= m.\ufffd\u20d7\ufffd\ud835\udc4e\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc4e\ud835\udc4e\ud835\udc5b\ud835\udc5b\ud835\udc54\ud835\udc54 ( 2ª Lei de Newton). 
No caso, sendo v = constante \u2192 \ud835\udc4e\ud835\udc4e\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc4e\ud835\udc4e\ud835\udc5b\ud835\udc5b\ud835\udc54\ud835\udc54 = 0 \u2192 \u2211 \ufffd\u20d7\ufffd\ud835\udc39\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61= 0 
 
2º - Resultante na direção normal à pista. 
Nesta direção atuam duas forças: o peso \ud835\udc5d\ud835\udc5d e a reação normal \ud835\udc41\ud835\udc41\ufffd\ufffd\u20d7 . Na ausência 
de movimento nesta direção a aceleração na direção normal à pista é nula; 
logo, \ud835\udc5d\ud835\udc5d + \ud835\udc41\ud835\udc41\ufffd\ufffd\u20d7 = 0. 
Logo, N = p (I) 
Portanto, a intensidade da reação normal global da pisa sobre o carro é N = p = mg = 
(1600 kg)(10 N/kg) = 16000 N = 16 kN (vertical para cima). 
 
b) A intensidade da força de atrito lateral global que atua no carro. 
3º - Resultante na direção do centro de curvatura. 
Nesta direção conforme o DCL atua apenas uma força: a força de atrito. 
Logo: \u2211 \ufffd\u20d7\ufffd\ud835\udc39\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61 \ud835\udc51\ud835\udc51\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc51\ud835\udc51\ud835\udc61\ud835\udc61çã\ud835\udc5c\ud835\udc5c \ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc51\ud835\udc51\ud835\udc5c\ud835\udc5c \ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc50\ud835\udc50\ud835\udc51\ud835\udc51\ud835\udc50\ud835\udc50\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc50\ud835\udc50\ud835\udc51\ud835\udc51\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61= \ufffd\u20d7\ufffd\ud835\udc39\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61 = \ufffd\u20d7\ufffd\ud835\udc39\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc51\ud835\udc51\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc50\ud835\udc50 = m.\ufffd\u20d7\ufffd\ud835\udc4e\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc51\ud835\udc51\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc50\ud835\udc50 . 
Sendo \ud835\udc4e\ud835\udc4e\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc51\ud835\udc51\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc50\ud835\udc50 = 
\ud835\udc50\ud835\udc50²
\ud835\udc45\ud835\udc45 tem-se que a resultante no sentido do centro de 
curvatura é: 
Fat = m(
\ud835\udc49\ud835\udc49²
\ud835\udc45\ud835\udc45
) (II). 
 
\ud835\udc39\ud835\udc39\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61\ud835\udc61 = (1600 kg) 
(20 \ud835\udc5a\ud835\udc5a/\ud835\udc61\ud835\udc61)
80 \ud835\udc5a\ud835\udc5a ² = 8000 N = 8 kN.