Curva perigosa: aderência e rapidez

Um jogo de simulação educativo. Preveja a força lateral de que um carro precisa para fazer uma curva, a rapidez máxima segura e a curva mais fechada; depois dirija e veja se os pneus seguram.

Força centrípetaAtrito

PISTA DE TESTES

Quanta aderência?

Pronto
Ative o JavaScript para dirigir o carro. As instruções e o exemplo resolvido continuam legíveis.
Velocidade vAceleração a = F ÷ mAceleração exigida pela faixaTrajetória percorridaCentro da curva
Força de atrito lateralF = m·v² ÷ r

Tempo

0.00 s

t

Rapidez

— m/s

|v|

Raio da trajetória

— m

R

Aceleração centrípeta

0.00 m/s²

a = v² ÷ R

Atrito lateral

0 N

F = m·a ≤ μ·m·g

Preveja antes de dirigir

Digite sua resposta para preparar o percurso. Dirigir fica desativado até haver uma resposta.

Preveja o percurso antes de começar.

Pontuação da missão—

Uma resposta certa, com erro de até 2%, vale 100 pontos. Acertar no primeiro percurso soma 50. Um percurso conta assim que começa.

✓ Resposta certa① De primeira

Como jogar Curva perigosa

  1. Escolha uma curva e leia no cartão a massa, a rapidez, o raio ou o coeficiente de atrito μ.
  2. Use F = m·v² ÷ r e, no limite, iguale-a à aderência μ·m·g.
  3. Digite sua resposta e aperte Dirigir. Uma força define a aderência dos pneus, uma rapidez define quão rápido o carro vai e um raio constrói a curva.
  4. Observe o painel e as setas. Se a curva precisar de mais força do que os pneus podem dar, o carro segue uma circunferência mais aberta e pode sair da estrada.

O que mantém um carro na curva?

Um carro fazendo uma curva está em movimento circular, então precisa de uma força para o centro da curva: a força centrípeta F = m·v² ÷ r. Numa estrada plana, só o atrito lateral entre os pneus e o asfalto pode dá-la, e o atrito tem um limite, μ·m·g. Enquanto m·v² ÷ r ≤ μ·m·g, o carro segue a curva. No limite, v = √(μ·g·r): a massa se cancela, então um caminhão pesado e um carro leve têm a mesma rapidez máxima. Quando a estrada exige mais força do que os pneus dão, o carro não é lançado para fora; ele continua virando, mas numa circunferência mais aberta, R = m·v² ÷ (μ·m·g), e escorrega para o lado de fora da curva.

Um modelo para aprender

O carro é um ponto que mantém rapidez constante numa estrada plana, sem inclinação lateral e sem resistência do ar. Seu atrito lateral pode crescer até μ·m·g; quando a curva precisa de mais, o atrito fica nesse limite e aponta para o centro de uma circunferência mais aberta. Numa derrapagem real, o carro também freia. A entrada na curva, o fim da curva e a saída da estrada são calculados exatamente. Os valores são exemplos didáticos, não limites de segurança no trânsito.

Ao mudar de idioma, sua curva, sua resposta, suas tentativas e o percurso são mantidos.