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Questão 2

UFU 2015
Física

(UFU - 2015 - 2a FASE)

A partir de janeiro de 2014, todo veículo produzido no Brasil passa a contar com freios ABS, que é um sistema antibloqueio de frenagem, ou seja, regula a pressão que o condutor imprime nos pedais do freio de modo que as rodas não travem durante a frenagem. Isso, porque, quando um carro está em movimento e suas rodas rolam sem deslizar, é o atrito estático que atua entre elas e o pavimento, ao passo que, se as rodas travarem na frenagem, algo que o ABS evita, será o atrito dinâmico que atuará entre os pneus e o solo. Considere um veículo de massa m, que trafega à velocidade V, sobre uma superfície, cujo coeficiente de atrito estático é µe e o dinâmico é µd.

A) Expresse a relação que representa a distância percorrida (d) por um carro até parar completamente, numa situação em que esteja equipado com freios ABS.

B) Se considerarmos dois carros idênticos, trafegando à mesma velocidade sobre um mesmo tipo de solo, por que a distância de frenagem será menor naquele equipado com os freios ABS em relação àquele em que as rodas travam ao serem freadas?

Gabarito:

Resolução:

A)

APlicando o teorema de trabalho e energia:

W = Delta E_{cinetica}

-F_{atrito} cdot d = - frac{mv^{2}}{2}

mu cdot N cdot d = frac{mv^{2}}{2}

d = frac{v^{2}}{2 mu g}

Se o carro tiver ABS, o coeficiente de atrito será o estático:

d = frac{v^{2}}{2 mu_{e} g}

B) Para carros com mesma velocidades, utilizando a expressão obtida em (A):

mu d = frac{v^{2}}{2g}

Se d_{e} < d_{d} Rightarrow mu _{e} < mu _{d}

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