Questão 19
UNESP 2014
(UNESP - 2014 - 2 FASE) Em um trecho retilíneo e horizontal de uma ferrovia, uma composição constituída por uma locomotiva e 20 vagões idênticos partiu do repouso e, em 2 minutos, atingiu a velocidade de 12 m/s. Ao longo de todo o percurso, um dinamômetro ideal acoplado à locomotiva e ao primeiro vagão indicou uma força de módulo constante e igual a 120 000 N.
Considere que uma força total de resistência ao movimento, horizontal e de intensidade média correspondente a 3% do peso do conjunto formado pelos 20 vagões, atuou sobre eles nesse trecho. Adotando g = 10 m/s2, calcule a distância percorrida pela frente da locomotiva, desde o repouso até atingir a velocidade de 12 m/s, e a massa de cada vagão da composição.
Gabarito:
Resolução:
Sabemos pelo MRUV que a velocidade média pode ser dada tal que:
A aceleração também pode ser facilmente calculada:
A força resistiva é dada pela segunda Lei de Newton:
Sendo m a massa de cada vagão.