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Num sistema de freio convencional, as rodas do carro travam e os pneus derrapam no solo, caso a força exercida sobre o pedal seja muito intensa. O sistema ABS evita o travamento das rodas, mantendo a força de atrito no seu valor estático máximo, sem derrapagem. O coeficiente de atrito estático da borracha em contato com o concreto vale =1,0 e o coeficiente de atrito cinético para o mesmo par de materiais é =0,75. Dois carros, com velocidades iniciais iguais a 108 km/h, iniciam a frenagem numa estrada perfeitamente horizontal de concreto no mesmo ponto. O carro 1 tem sistema ABS e utiliza a força de atrito estática máxima para a frenagem; já o carro 2 trava as rodas, de maneira que a força de atrito efetiva é a cinética. Considere g=10m/s².
As distâncias, medidas a partir do ponto em que iniciam a frenagem, que os carros 1 (d₁) e 2 (d₂) percorrem até parar são, respectivamente
a) d1 = 45 m e d2 = 60 m.
b) d1 = 60 m e d2 = 45 m.
c) d1 = 90 m e d2 = 120 m.
d) d1 = 5,8x102 m e d2 = 7,8x102 m.
e) d1 = 7,8x102 m e d2 = 5,8x102 m.
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há 2 meses

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos calcular as distâncias percorridas pelos dois carros até pararem, utilizando as fórmulas da física relacionadas à força de atrito e à frenagem. 1. Carro 1 (com ABS): - Utiliza a força de atrito estática máxima. - A força de atrito estática máxima \( F_{est} = \mu_{est} \cdot N \), onde \( \mu_{est} = 1,0 \) e \( N = m \cdot g \). - A aceleração \( a_1 \) do carro 1 é dada por \( a_1 = \frac{F_{est}}{m} = \mu_{est} \cdot g = 1,0 \cdot 10 = 10 \, m/s² \). - A velocidade inicial \( v_0 = 108 \, km/h = 30 \, m/s \). - Usando a fórmula \( v^2 = v_0^2 + 2a \cdot d \) e considerando que \( v = 0 \) (parada), temos: \[ 0 = (30)^2 + 2(-10) \cdot d_1 \implies 0 = 900 - 20d_1 \implies 20d_1 = 900 \implies d_1 = 45 \, m. \] 2. Carro 2 (sem ABS): - Utiliza a força de atrito cinético. - A força de atrito cinético \( F_{cin} = \mu_{cin} \cdot N \), onde \( \mu_{cin} = 0,75 \). - A aceleração \( a_2 \) do carro 2 é dada por \( a_2 = \frac{F_{cin}}{m} = \mu_{cin} \cdot g = 0,75 \cdot 10 = 7,5 \, m/s² \). - Usando a mesma fórmula para a distância: \[ 0 = (30)^2 + 2(-7,5) \cdot d_2 \implies 0 = 900 - 15d_2 \implies 15d_2 = 900 \implies d_2 = 60 \, m. \] Portanto, as distâncias percorridas pelos carros 1 e 2 até pararem são, respectivamente: - \( d_1 = 45 \, m \) e \( d_2 = 60 \, m \). A alternativa correta é: a) d1 = 45 m e d2 = 60 m.

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