Questão 63 do ENEM 2016

Question

Dois veículos que trafegam com velocidade constante em uma estrada, na mesma direção e sentido, devem manter entre si uma distância mínima. Isso porque o movimento de um veículo, até que ele pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do momento em que o motorista detecta um problema que exige uma freada brusca. A primeira etapa é associada à distância que o veículo percorre entre o intervalo de tempo da detecção do problema e o acionamento dos freios. Já a segunda se relaciona com a distância que o automóvel percorre enquanto os freios agem com desaceleração constante.

Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico representa a velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar totalmente?

A
B
C
D
E

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 63 do ENEM 2016

1º dia · Ciências da Natureza · H20 · Física: Movimento uniformemente variado (MUV)

Dois veículos que trafegam com velocidade constante em uma estrada, na mesma direção e sentido, devem manter entre si uma distância mínima. Isso porque o movimento de um veículo, até que ele pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do momento em que o motorista detecta um problema que exige uma freada brusca. A primeira etapa é associada à distância que o veículo percorre entre o intervalo de tempo da detecção do problema e o acionamento dos freios. Já a segunda se relaciona com a distância que o automóvel percorre enquanto os freios agem com desaceleração constante.

Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico representa a velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar totalmente?

A
B
C
D
E

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Resolução comentada

O gráfico pedido é de velocidade em função da distância, não do tempo. Isso muda a forma da curva. Vamos analisar as duas etapas.

Etapa de reação: o motorista já detectou o problema, mas ainda não freou. A velocidade continua constante, v = v_0, enquanto o carro percorre uma distância d_1. No gráfico, isso é um trecho horizontal.
Etapa de frenagem: a desaceleração a é constante. Em função do tempo, a velocidade cairia em linha reta. Em função da distância, usamos a equação de Torricelli:

v^2 = v_0^2 - 2a\,\Delta s \Rightarrow v = \sqrt{v_0^2 - 2a\,\Delta s}

Essa é uma raiz quadrada, ou seja, um pedaço de parábola deitada. A curva parte com pouca inclinação e vai ficando cada vez mais inclinada, até chegar a v=0 com inclinação muito forte.

Juntando as etapas, o gráfico tem um trecho horizontal seguido de uma curva que desce de forma cada vez mais inclinada até zero.

A reta decrescente (A e B) só valeria num gráfico v \times t. A curva que começa já descendo (C) ignora a etapa de reação. A curva que sobe (E) representa um corpo que acelera.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa B engana quem lembra que a desaceleração constante dá uma reta, mas isso vale para velocidade em função do tempo, não da distância.

Por que as outras alternativas estão erradas

Areta decrescente vale para v\times t e ignora a etapa de reação com velocidade constante.
Binclui o trecho constante, mas trata a frenagem como reta, o que só vale no gráfico v\times t.
Ctem a curva correta da frenagem, mas não mostra a etapa de reação com velocidade constante.
Emostra o carro partindo do repouso e acelerando, o oposto da situação descrita.

Assuntos: Movimento uniformemente variado (MUV), Gráficos do movimento.

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