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  , que leva a roda para a frente, força peso  , força de atrito estático  e força normal . Para uma velocidade de translação  constante, o torque em relação ao ponto O, resultante das forças de atrito estático   e normal  , 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.