Ao construir uma pista, os engenheiros precisam definir parâmetros que possibilitam maior estabilidade do
veículo durante a curva. Um destes parâmetros é o ângulo de inclinação da curva. Com ele, é possível definir a força de atrito para uma dada velocidade limite do carro. Supondo que o ângulo da figura a seguir seja de 10° e que o peso do veículo seja de 800kg, determine: a) A força de atrito na direção de inclinação da pista;b) O coeficiente de atrito μ da pista para esta inclinação.
1 Resposta
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jvskateboard
Primeiramente vamos achar o peso do carro.
P=m.gP=m.g
P:Força peso ⇒(Newtons)
m:massa⇒(kg)
g:aceleração da gravidade ⇒(m/s²)
Dados:
m=60kg
g=10m/s²
P=?
egin{gathered}P=m.g P=600*10 P=6000 Nend{gathered}
P=m.g
P=600∗10
P=6000 N
Calculo da velocidade do carro considerando o atrito :
Fcp= frac{m.v^2}{R}Fcp=
R
m.v
2
Fcp: Força centrípeta ⇒(N)
m:massa ⇒(kg)
v:velocidade ⇒(m/s)
Dados:
Fcp=6000N
m=600kg
R=80m
μ=0,5
v=?
egin{gathered}v= sqrt{ frac{Fcp.R.}{m} } v= sqrt{ frac{6000*80*0,5}{600} } v= sqrt{ frac{240000}{600} } v= sqrt{400} v=20m/s.end{gathered}
v=
m
Fcp.R.
v=
600
6000∗80∗0,5
v=
600
240000
v=
400
v=20m/s.
Força centrípeta :
egin{gathered}Fcp= frac{m.v^2}{R} Fcp= frac{600*20^2}{80} Fcp= frac{600*400}{80} Fcp= frac{240000}{80} Fcp=3000 Nend{gathered}
Fcp=
R
m.v
2
Fcp=
80
600∗20
2
Fcp=
80
600∗400
Fcp=
80
240000
Fcp=3000 N
Angulo de inclinação da pista:
egin{gathered}tg a= frac{Fcp}{Fp} tg a= frac{ frac{m.v^2 }{R} }{m.g} tg a = frac{3000}{6000} tg a= 0,5end{gathered}
tg a=
Fp
Fcp
tg a=
m.g
R
m.v
2
tg a=
6000
3000
tg a=0,5