Dissertativa 22 - Física - ITA 2016

No tráfego, um veículo deve se manter a uma distância segura do que vai logo à frente. Há países que adotam a "regra dos três segundos", vale dizer: ao observar que o veículo da frente passa por uma dada referência ao lado da pista, que se encontra a uma distância d, o motorista deverá passar por essa mesma referência somente após pelo menos três segundos, mantida constante sua velocidade $v_0$. Nessas condições:

1. supondo que o veículo da frente pare instantaneamente, estando o de trás a uma distância ainda segura de acordo com a "regra dos três segundos", calcule o tempo T da frenagem deste para que ele possa percorrer essa distância d, mantida constante a aceleração.
2. para situações com diferentes valores da velocidade inicial $v_0$, esboce um gráfico do módulo da aceleração do veículo de trás em função dessa velocidade, com o veículo parando completamente no intervalo de tempo 7 determinado no item anterior.
3. considerando que a aceleração $a$ depende principalmente do coeficiente de atrito $\mu$ entre os pneus e o asfalto, explique como utilizar o gráfico para obter o valor máximo da velocidade $v_M$ ara o qual a "regra dos três segundos" permanece válida. Sendo $\mu = 0,6$ obtenha esse valor.