Um automóvel, com uma massa de 1200 kg, tem uma velocidade d . . .

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Exercício 10 de 10


Ano: 2020 Banca: PUC-MG Órgão: PUC-MG Disciplina/Assunto: Física / Leis de Newton

📌 Um automóvel, com uma massa de 1200 kg, tem uma velocidade de 72 km/h quando os freios são acionados, provocando uma desaceleração constante e fazendo com que o carro pare em 10 s, a força aplicada ao carro pelos freios vale, em newtons:

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Resolução 10 de 10


Parte 1 da resolução

A segunda lei de Newton nos diz que "A força resultante que atua sobre um corpo é proporcional ao produto da massa pela aceleração por ele adquirida", ou seja, para que se mude o estado de movimento de um objeto é necessário exercer uma força sobre ele que dependerá da massa que ele possui. Aplicando-se o conceito explicado anteriormente a este exercício sobre a segunda lei de Newton, os freios do automóvel aplicam uma força que faz o carro mudar seu estado de movimento.

O enunciado da questão já nos deu a massa de 1200kg, a velocidade inicial de 72km/h e tempo de desaceleração que é 10s, ficando a nos a incumbência de calcular a aceleração antes de calcularmos a força aplicada pelos freios do automóvel.

  • Cálculo da conversão de km/h para m/s
    • m / s = km / h ÷ 3,6 m / s = 72km / h ÷ 3,6 m / s = 20m / s
  • Cálculo da aceleração
    • Aceleração média = ( velocidade final velocidade inicial ) ÷ ( tempo final tempo inicial ) am = ( vf vi ) ÷ ( tf ti ) am = ( 0m / s 20m / s ) ÷ ( 10s 0s ) am = 20 ÷ 10 am = 2m / cujo módulo é 2m /

  • Observações:
    • Antes de fazer o cálculo da aceleração temos que converter a velocidade 72km/h para a unidade de m/s, ou seja, de km/h para m/s devemos dividir pelo fator 3,6 e de m/s para km/h devemos multiplicar pelo fator 3,6.

    • O enunciado do problema nos disse que o carro para após dez segundos, ou seja, podemos inferir que a velocidade final após 10s é 0km/h e que o tempo inicial é 0s e o final é 10s quando ocorre a parada.

    • Movimento uniformemente variado (MUV) trata-se de um movimento no qual a mudança de velocidade, chamada de aceleração, ocorre a uma taxa constante.

Parte 2 da resolução

Na parte 1 a aceleração de -2m/s² foi calculada e o enunciado do exercício já nos deu a massa de 1200kg. Para chegarmos à resposta Letra B, -2400N de força aplicada pelos freios para parar o automóvel, basta realizarmos o cálculo pela fórmula da segunda lei de Newton, conforme demonstrado abaixo:


Força resultante = massa × aceleração. Fr = m × a Fr = 1200kg × 2m / Fr = 2400N cujo módulo é 2400N

Observação: Na física módulo representa o valor de uma grandeza física em sua magnitude ou intensidade, ou seja, não consideramos seu sentido ou sua direção, é considerado apenas seu valor numérico.


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