Num sistema de freio convencional, as rodas do carro travam e os pneus derrapam no solo, caso a força
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 , e o coeficiente de atrito cinético para o mesmo par de materiais é . 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 = 10 m/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,
1 Resposta
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 45 e 60 metros.
No sistema de freio ABS, como a roda trava, a força resultante que atua será a força de atrito estático, enquanto que no carro com sistema de freio comum, a força resultante atuando será a força de atrito cinético.
De acordo com a Segunda Lei de Newton, sabemos que a força resultante equivale ao produto da massa pela aceleração do móvel.
Fr = m.a
A força de atrito pode ser calculada por meio da seguinte equação (lembrando que na posição horizontal a normal equivale ao peso)-
Fat = μ.N
Fat = μ. P
Fat = μ. mg
Para o carro 1 (com sistema ABS) -
Fr = Fat (máx)
m.a = μ. mg
a = μ.g
a = 1. 10
a = 10 m/s²
Para o carro 2-
Fr = Fat cinético
a = μ.g
a = 0,75. 10
a = 7,5 m/s²
Utilizando a Equação de Torricelli, teremos -
V² = Vo² + 2aΔS
0² = (108/3,6)² - 2aΔS
2aΔS = 30²
Para o carro 1
2. 10. ΔS = 30²
20ΔS = 900
ΔS1 = 45 metros
Para o carro 2-
2. 7,5. ΔS = 30²
15ΔS2 = 900
ΔS2 = 60 metros
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