Sobre o tema
Em colisões automobilísticas, a segurança dos ocupantes depende diretamente da capacidade dos cintos de segurança em reduzir a desaceleração brusca. A física envolvida relaciona o impulso (variação da quantidade de movimento) à força média aplicada. Quanto menor o pico de desaceleração e mais distribuída ao longo do tempo, menor a força sobre o corpo e, consequentemente, o risco de lesões internas. A análise de gráficos aceleração versus tempo permite comparar diferentes modelos de cinto: o ideal é aquele que minimiza a aceleração máxima e prolonga a duração da frenagem, respeitando os limites de tolerância humana. A questão do ENEM 2017 aborda exatamente essa aplicação prática da mecânica, usando dados experimentais para escolha do dispositivo mais seguro.
Tópicos relacionados
- Impulso e quantidade de movimento
- Força média e aceleração em colisões
- Gráfico aceleração versus tempo
- Segurança veicular e cintos de segurança
- Relação entre pico de aceleração e lesões
Enunciado
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?
Alternativas
- A)
1
- B)
2
- C)
3
- D)
4
- E)
5
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Perguntas frequentes
Como o cinto de segurança reduz o risco de lesões em uma colisão?
O cinto prolonga o tempo de desaceleração do corpo, diminuindo a aceleração média e, pela segunda lei de Newton, a força exercida sobre o tórax e abdômen. Isso reduz o risco de lesões internas.
O que mostra um gráfico de aceleração por tempo em um teste de colisão?
O gráfico registra como a desaceleração do boneco varia durante o impacto. A área sob a curva corresponde à variação de velocidade, e o pico indica a maior aceleração sofrida, relacionada à força máxima.
Qual é o princípio físico que explica a importância de um cinto de segurança?
O princípio do impulso: o impulso total (variação da quantidade de movimento) é o mesmo independentemente do tempo, mas uma força menor aplicada por mais tempo causa menos danos do que uma força grande aplicada em curto intervalo.