(ENEM - 2022)
Em um autódromo, os carros podem derrapar em uma curva e bater na parede de proteção. Para diminuir o impacto de uma batida, pode-se colocar na parede uma barreira de pneus, isso faz com que a colisão seja mais demorada e o carro retorne com velocidade reduzida. Outra opção é colocar uma barreira de blocos de um material que se deforma, tornando-a tão demorada quanto a colisão com os pneus, mas que não permite a volta do carro após a colisão.
Comparando as duas situações, como ficam a força média exercida sobre o carro e a energia mecânica dissipada?
A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.
A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.
A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é a mesma nas duas situações.
A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.
A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.
Gabarito:
A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.
Analisando a colisão com os pneus, quando o carro retorna, inverte o sentido de sua velocidade, assim, o módulo da variação da quantidade de movimento se torna maior do que quando atinge o repouso. De acordo com o teorema do impulso, uma maior variação do módulo da quantidade de movimento, levando em contaconsiderando o mesmo tempo de colisão, resulta em uma força de maior intensidade.
Na colisão com os blocos, visto que o carro fica em repouso, a variação de energia cinética é maior, ou seja, a energia dissipada é maior.