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Admita que fosse possível reunir, num mesmo grande prêmio de Fórmula 1, os memoráveis pilotos Chico Landi, José Carlos Pace, Emerson Fittipaldi, Ayrton Senna e Nelson Piquet. Faltando apenas uma curva plana e horizontal para o final da prova, observa-se a seguinte formação: na liderança, vem Pace, a 200 km/h; logo atrás, aparece Landi, a 220 km/h; em terceira colocação, vem Senna, a 178 km/h, seguido por Fittipaldi, a 175 km/h. Por último, surge Piquet, a 186 km/h. A curva depois da qual os vencedores recebem a bandeirada final é circular e seu raio vale 625 m. Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre os pneus dos carros e a pista é igual a 0,40 e que g = 10 m/s2, é muito provável que tenha ocorrido o seguinte:
a) Pace venceu a corrida, ficando Landi em segundo lugar, Senna em terceiro, Fittipaldi em quarto e Piquet em quinto.
b) Landi venceu a corrida, ficando Pace em segundo lugar, Piquet em terceiro, Senna em quarto e Fittipaldi em quinto.
c) Senna venceu a corrida, ficando Fittipaldi em segundo lugar; Pace, Landi e Piquet derraparam na curva.
d) Piquet venceu a corrida, ficando Senna em segundo lugar e Fittipaldi em terceiro; Pace e Landi derraparam na curva.
e) Pace venceu a corrida, ficando Senna em segundo lugar, Fittipaldi em terceiro e Piquet em quarto; Landi derrapou na curva.
f) não sei
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Questões Para o Saber

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Para resolver essa questão, precisamos analisar a situação em relação à força centrípeta necessária para que os carros consigam fazer a curva sem derrapar. A força centrípeta é dada pela fórmula: \[ F_c = \frac{m \cdot v^2}{r} \] onde: - \( m \) é a massa do carro (que não precisamos conhecer, pois ela se cancela), - \( v \) é a velocidade do carro, - \( r \) é o raio da curva (625 m). A força de atrito que impede o carro de derrapar é dada por: \[ F_a = \mu \cdot m \cdot g \] onde: - \( \mu \) é o coeficiente de atrito (0,40), - \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²). Para que o carro não derrape, a força de atrito deve ser maior ou igual à força centrípeta: \[ \mu \cdot m \cdot g \geq \frac{m \cdot v^2}{r} \] Cancelando \( m \) e rearranjando, temos: \[ \mu \cdot g \geq \frac{v^2}{r} \] Substituindo os valores: \[ 0,40 \cdot 10 \geq \frac{v^2}{625} \] \[ 4 \geq \frac{v^2}{625} \] Multiplicando ambos os lados por 625: \[ 2500 \geq v^2 \] Portanto: \[ v \leq \sqrt{2500} \] \[ v \leq 50 \text{ m/s} \] Convertendo 50 m/s para km/h (1 m/s = 3,6 km/h): \[ 50 \text{ m/s} \times 3,6 = 180 \text{ km/h} \] Agora, vamos analisar as velocidades dos pilotos: - Pace: 200 km/h - Landi: 220 km/h - Senna: 178 km/h - Fittipaldi: 175 km/h - Piquet: 186 km/h Os pilotos Pace e Landi estão acima do limite de 180 km/h, portanto, eles derrapariam na curva. Os outros pilotos (Senna, Fittipaldi e Piquet) estão abaixo desse limite e, portanto, conseguiriam fazer a curva sem derrapar. Assim, a ordem final seria: 1. Senna 2. Fittipaldi 3. Piquet 4. Pace e Landi derraparam. Portanto, a alternativa correta é: c) Senna venceu a corrida, ficando Fittipaldi em segundo lugar; Pace, Landi e Piquet derraparam na curva.

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