Suponha um carro em movimento com velocida de 16,7 m/s e massa 1512 kg. Em um dado momento, o motorista aciona os freios e o carro para em 1,2 m. Calcule a força aplicada ao carro, em newtons, até atingir o repouso.
\[{v^2} = v_0^2 + 2*a*(x - {x_0})\]
Onde,
v é a velocidade final (m/s)
v0 é a velocidade inicial (m/s)
a é a aceleração (m/s2)
x é a posição final
x0 é a posição inicial
Como o carro para a velocidade final é 0.
\[\eqalign{ & {\rm{0 = 16}}{\rm{,}}{{\rm{7}}^{\rm{2}}}{\rm{ + 2*a*1}}{\rm{,2}} \cr & {\rm{0 = 278}}{\rm{,89 + 2}}{\rm{,4a}} \cr & {\rm{2}}{\rm{,4a = - 278}}{\rm{,89}} \cr & {\rm{a = }}{{{\rm{ - 278}}{\rm{,89}}} \over {{\rm{2}}{\rm{,4}}}} \cr & {\rm{a = -116}}{\rm{,204m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}} }\]
Portanto a aceleração do carro é de -116,204 m/s2. Esse valor é negativo, pois o carro está desacelerando.
Para calcular a força exercida pelos freios usamos a seguinte fórmula:
\[{{\rm{F}}_{\rm{R}}}{\rm{ = m*a}}\]
Onde,
FR é força (N)
m é a massa (kg)
a é a aceleração (m/s2)
\[\eqalign{ & {{\rm{F}}_{\rm{R}}}{\rm{ = 1512*}}\left( {{\rm{ - 116}}{\rm{,204}}} \right) \cr & {{\rm{F}}_{\rm{R}}}{\rm{ = - 175700}}{\rm{,448N}} }\]
Portanto a força aplicada no carro até que ele atinga o repouso é de -175700,448 N. Esse valor é negativo pelo sentido positivo adotado para o eixo.
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