Dinâmica

. (UFRJ) Pistas com curvas de piso inclinado são projetadas para permitir que um automóvel possa descrever uma curva com mais segurança, reduzindo as forças de atrito da estrada sobre ele. Para simplificar, considere o automóvel como um ponto material.


a) Suponha a situação mostrada na figura, onde se representa um automóvel descrevendo uma curva de raio R, com velocidade V tal que a estrada não exerça forças de atrito sobre o automóvel. Calcule o ângulo de inclinação da curva, em função da aceleração da gravidade g, de V e de R.
b) Suponha agora que o automóvel faça a curva de raio R, com uma velocidade maior do que V. Faça um diagrama representando por setas as forças que atuam sobre o automóvel nessa situação.





GABARITO: arc tg(v²/gR)

A situação descrita é semelhante a da imagem abaixo, a força normal e a força peso resultam na força centrípeta:


tg a = Fc/P
tg a = (m.v²/R) : (m.g)
tg a = v²/g.R

b) Quando a velocidade for maior do que V o carro tende a subir e por isso age uma força de atrito paralela ao plano e para baixo:

Obs: todos os desenhos estão fora de escala.