Resolução – UNICAMP 2014 – 2ª Fase – Q20 (Física)

Questão 20 a) O ar atmosférico oferece uma resistência significativa ao movimento dos automóveis. Suponha que um determinado automóvel movido a gasolina, trafegando em linha reta a uma velocidade constante de v=72 km/h com relação ao ar, seja submetido a uma força de atrito de $$F_{ar} = 380 N$$. Em uma viagem de uma hora, aproximadamente quantos litros de gasolina serão consumidos somente para “vencer” o atrito imposto pelo ar? Dados: calor de combustão da gasolina: 35 MJ/l . Rendimento do motor a gasolina: 30%. b) A má calibração dos pneus é outro fator que gera gasto extra de combustível. Isso porque o rolamento é real e a baixa pressão aumenta a superfície de contato entre o solo e o pneu. Como consequência, o ponto efetivo da aplicação da força normal de módulo N não está verticalmente abaixo do eixo de rotação da roda (ponto O) e sim ligeiramente deslocado para a frente a uma distância d , como indica a figura ao lado. As forças que atuam sobre a roda não tracionada são: força F , que leva a roda para a frente, força peso P , força de atrito estático $$F_{at}$$ e força normal N . Para uma velocidade de translação V constante, o torque em relação ao ponto O, resultante das forças de atrito estático $$F_{at}$$ e normal N , deve ser nulo. Sendo R = 30 cm, d = 0,3 cm e N = 2.500 N , calcule o módulo da força de atrito estático $$F_{at}$$. Solução: