Questão 64 do ENEM PPL 2012
O freio ABS é um sistema que evita que as rodas de um automóvel sejam bloqueadas durante uma frenagem forte e entrem em derrapagem. Testes demonstram que, a partir de uma dada velocidade, a distância de frenagem será menor se for evitado o bloqueio das rodas.
O ganho na eficiência da frenagem na ausência de bloqueio das rodas resulta do fato de
- Ao coeficiente de atrito estático tornar-se igual ao dinâmico momentos antes da derrapagem.
- Bo coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento.
- Co coeficiente de atrito estático ser menor que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento.
- Da superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas, independentemente do coeficiente de atrito.
- Ea superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas e o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico.
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Resolução comentada
Quando o pneu rola sem deslizar, o ponto de contato com o solo fica parado em relação ao pavimento. Nessa situação atua o atrito estático. Quando a roda trava e o carro derrapa, o pneu desliza sobre o chão e passa a atuar o atrito dinâmico (cinético).
A força de atrito máxima é dada por:
A normal N é a mesma nos dois casos, pois depende do peso do carro. A diferença está no coeficiente \mu.
Para superfícies em geral, \mu_e > \mu_d. Logo, a força de atrito estático máxima é maior que a dinâmica.
Os passos do raciocínio são:
- Com ABS, as rodas não travam, e o atrito é estático: F = \mu_e N.
- Sem ABS, as rodas travam e o atrito é dinâmico: F = \mu_d N.
- Como \mu_e > \mu_d, a força que freia o carro é maior com ABS.
- Maior força de frenagem significa maior desaceleração e menor distância até parar.
A área de contato não influencia a força de atrito no modelo usado no ensino médio, então não explica o ganho. A alternativa que aponta apenas \mu_e > \mu_d como causa é a B. A expressão "independentemente da superfície" indica que essa relação vale de modo geral.
Alternativa B.
Pegadinha: A alternativa E engana por combinar a relação correta entre os coeficientes com a ideia errada de que a área de contato aumenta o atrito.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AO coeficiente estático não se torna igual ao dinâmico antes da derrapagem; ele é maior, e é essa diferença que gera o ganho.
- CInverte a relação: o coeficiente estático é maior que o dinâmico, não menor.
- DA força de atrito não depende da área de contato, e o coeficiente de atrito é justamente o fator decisivo.
- EAcerta a relação entre os coeficientes, mas atribui parte do ganho à área de contato, que não influencia o atrito.
Assuntos: atrito estático e dinâmico, dinâmica.
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