Suponha que um piloto de fórmula 1, de 70 kg de massa, ao fazer uma curva com velocidade constante de 270
km/h, fique submetido à aceleração máxima de 5 g perpendicular ao seu movimento. nesse caso, o raio da curva descrita pelo piloto será, em metros, igual a:a) 98,1
b) 100,0
c) 107,5
d) 112,5
e) 145,8
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Vamos retirar os dados do problema:
m = 70 kg
v = 270 km/h = 75 m/s
Considerando g = 10 m/s²
ac = 5 g = 50 m/s²
O piloto descreve um movimento circular uniforme, pois sua velocidade é constante, e está sob a ação da força centrípeta, que é dada pela seguinte equação:
Fc = m . ac
Fc = 70 . 50
Fc = 3500 N
Agora que temos a força centrípeta, podemos encontrar o raio da curva por meio da mesma equação, mas fazendo uma substituição na aceleração centrípeta:
ac = v² / r
Substituindo essa equação na primeira, temos:
Fc = m . v² / r
3500 = 70 . 75² / r
3500 = 70 . 5625 / r
3500 = 393750 / r
3500 . r = 393750
r = 393750 / 3500
r = 112,5 m
O raio da curva é de 112,5 m, portanto, alternativa D).
Espero ter ajudado.