Questão 99 do ENEM 2017 comentada
A questão relaciona a desaceleração ao longo do tempo à força e ao risco de lesão em uma colisão.
Em uma colisão frontal entre dois automóveis, a força que o cinto de segurança exerce sobre o tórax e abdômen do motorista pode causar lesões graves nos órgãos internos. Pensando na segurança do seu produto, um fabricante de automóveis realizou testes em cinco modelos diferentes de cinto. Os testes simularam uma colisão de 0,30 segundo de duração, e os bonecos que representavam os ocupantes foram equipados com acelerômetros. Esse equipamento registra o módulo da desaceleração do boneco em função do tempo. Os parâmetros como massa dos bonecos, dimensões dos cintos e velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes. O resultado final obtido está no gráfico de aceleração por tempo.
Qual modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista?
- A1
- B2
- C3
- D4
- E5
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Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
Você precisa relacionar a variação da quantidade de movimento à área sob o gráfico de aceleração por tempo. Também deve usar a segunda lei de Newton para comparar a força exercida pelos cintos.
Resolução
velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes.
Como a massa dos bonecos e as velocidades antes e depois da colisão são iguais, a variação da quantidade de movimento também é igual em todos os testes. No gráfico, a área sob cada curva de desaceleração corresponde à variação do módulo da velocidade. Assim, o que muda é como a desaceleração se distribui ao longo dos 0,30 s.
F = m · a
Como a massa é a mesma, uma aceleração menor corresponde a uma força menor. Para comparar o risco de lesão, observe a altura máxima das curvas: ela indica o pico de desaceleração e, portanto, o pico de força sobre o motorista. A curva do cinto 2 tem o menor pico. Isso indica que esse modelo distribui a desaceleração sem concentrá-la em um valor tão alto quanto os demais. Por isso, oferece menor risco de lesão interna.
Alternativa por alternativa
- A
O cinto 1 não é o mais indicado: sua curva apresenta um pico de desaceleração maior que o do cinto 2, o que implica um pico de força maior.
- B
Correta. A curva do cinto 2 tem o menor pico de desaceleração; como a massa é a mesma, isso corresponde ao menor pico de força.
- C
O cinto 3 não é o mais indicado: sua curva atinge uma desaceleração máxima maior que a do cinto 2 e, portanto, um pico de força maior.
- D
O cinto 4 não é o mais indicado: a altura máxima de sua curva supera a do cinto 2, indicando maior pico de força.
- E
O cinto 5 não é o mais indicado: sua curva também apresenta um pico de desaceleração maior que o do cinto 2.
Para lembrarA força resultante é F = m · a; com massas iguais, menor pico de aceleração significa menor pico de força.
Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.
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