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Questão 91 do ENEM 2024
Muitas pessoas ainda se espantam com o fato de um passageiro sair ileso de um acidente de carro enquanto o veículo onde estava teve perda total. Essas pessoas talvez considerem, equivocadamente, que os carros mais seguros são os que têm as estruturas mais rígidas, ou seja, estruturas, que durante uma colisão, apresentam menor deformação. Na verdade, o que ocorre é o contrário. Por isso, a partir de 1958, passaram a ser produzidos carros com partes que se deformam facilmente.
DAY, C. Crumple Zones. Disponível em: https://pubs.aip.org. Acesso em: 2 jul. 2024 (adaptado).
Assim, além dos cintos de segurança e dos airbags, os carros modernos passaram a contar com o dispositivo de segurança conhecido como crumple zone (região deformável, em inglês), conforme a figura.
Momentum and Car safety. GCSE Physics Revision. Disponível em: www.shalom-education.com. Acesso em: 5 jul. 2024 (adaptado).
Considerando o carro, seus ocupantes e o muro da figura como um sistema isolado, o crumple zone aumenta a segurança dos passageiros porque, durante uma colisão, a deformação da estrutura do carro
- Aaciona os airbags do veículo.
- Babsorve a energia cinética do sistema.
- Cconsome a quantidade de movimento do sistema.
- Dcria uma barreira de proteção para seus ocupantes.
- Ediminui a velocidade do centro de massa do sistema.
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Resolução comentada
O que protege o passageiro é a força que age sobre ele, e não apenas a velocidade que ele perde. Pelo teorema do impulso, F_{\text{média}} \cdot \Delta t = \Delta Q. Na batida, o carro (e o ocupante) vai da velocidade inicial até zero, então \Delta Q é o mesmo, seja a estrutura rígida ou deformável.
A região deformável amassa aos poucos, e isso aumenta o tempo \Delta t da colisão. Como \Delta Q é fixo, F_{\text{média}} = \Delta Q/\Delta t diminui. Uma força menor sobre os ocupantes significa menos lesões.
Agora, o que o enunciado pede: o sistema (carro + ocupantes + muro) é isolado. Nele, a quantidade de movimento total se conserva, então (C) e (E) estão erradas: a velocidade do centro de massa não muda. Já a energia cinética não se conserva: ao amassar, a estrutura realiza trabalho de deformação, e a energia cinética se transforma em energia de deformação, calor e som. Ou seja, a deformação absorve (dissipa) a energia cinética do sistema. Isso também explica por que o carro tem perda total: a energia foi gasta amassando a lataria, e não sobre o passageiro.
As demais alternativas trazem efeitos que não são a causa da segurança pela deformação.
Alternativa B.
Pegadinha: As alternativas C e E enganam quem confunde a variação da quantidade de movimento de cada corpo com a do sistema isolado, que se conserva.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Aos airbags são acionados por sensores, não pela deformação da estrutura, e essa não é a razão da segurança.
- Cem sistema isolado a quantidade de movimento total se conserva, não é consumida.
- Da região deformável fica na frente e não forma barreira em torno dos ocupantes; sua função é dissipar energia e aumentar o tempo de colisão.
- Esem forças externas, a velocidade do centro de massa do sistema permanece constante.
Assuntos: Colisões, Energia mecânica e sua conservação.
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