FisicaNet - Prof. Alberto Ricardo Prass
QUESTÕES RESOLVIDAS
QUESTÕES RESOLVIDAS
Código: ENEM-2022-105

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?

Alternativas
A) A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos. Correta
B) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.
C) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é a mesma nas duas situações.
D) A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.
E) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.
Resolução Comentada

1. Pelo Teorema do Impulso: $\vec{I} = \Delta \vec{p} \implies F_{\text{média}} \cdot \Delta t = m v_f - m v_i$.

Como os pneus fazem o carro ricochetear ($v_f$ tem sentido contrário a $v_i$), o módulo da variação da quantidade de movimento $|\Delta p| = m(v_i + v_f)$ é maior do que na colisão com blocos deformáveis, em que o carro para completamente ($v_f = 0$ e $|\Delta p| = m v_i$). Dado que o tempo de contato $\Delta t$ é o mesmo em ambos os sistemas, a força média exercida é maior na barreira de pneus.

2. Quanto à energia: na barreira de blocos de deformação plástica (colisão perfeitamente inelástica), toda a energia cinética inicial do veículo é dissipada e convertida em deformação e calor, tornando a energia mecânica dissipada maior na barreira de blocos.

Alternativa A.