Questão 19
CURSO E COLÉGIO
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 12m/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.
2
Adotando g = 10 m/s , 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.
Resposta:
CURSO E COLÉGIO
– Distância percorrida (D) pela frente da locomotiva.
Dados: v0 = 0; t = 2 min = 120 s.
Calculando a aceleração escalar (a):
a
v 12  0

t
120
 a  0,1 m /s2.
Calculando a distância percorrida:
D  v0 t 
a 2
t
2
 D  0  12 
0,1
0,1
2
120   14.400   0,17.200 
2
2

D  720 m.
– Massa de cada vagão (m).
2
Dados: F = 120.000 N; Far = 3% P = 0,03 M g; v = 12 m/s; g = 10 m/s .
Aplicando o Princípio Fundamental da Dinâmica, sendo M a massa total dos vagões:
F  Fr  M a  120.000  0,03  M  10  M  0,1  120.000  0,3  M  0,1 M 
120.000  0, 4  M  M 
120.000
0, 4
 M  300.000 kg.
Como são vinte vagões:
20  m  M  m 
m  15.000 kg.
M 300.000

20
20
