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Q.6 - Mecânica Clássica

PERGUNTA 6

  1. Em uma colisão entre dois veículos, sempre ocorre uma variação na quantidade de movimento de seus ocupantes. Dessa forma, o modo como o veículo é construído é importante para a segurança dos passageiros. Quanto maior o tempo de colisão, menor será o dano ao ocupante, pois como o impulso é constante, ou seja, o produto da força pelo tempo de colisão é constante, quanto maior o tempo de colisão, menor a força. A indústria, então, procura desenvolver, com base nisso, airbags e visa sempre aprimorar a estrutura do carro. 
    Considerando essas informações, imagine o impacto de um veículo de massa de 2300 kg e com velocidade de 15 m/s que colide frontalmente com o muro, sendo parado em 0,54 s. Qual o módulo da força média que atuou no carro para pará-lo?

       

    6,4 . 104 N.

       

    4,8 . 104 N.

       

    2,6 . 104 N.

       

    8,2 . 104 N.

       

    10,6 . 104 N.

💡 1 Resposta

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Andre Smaira

Temos que o carro tem uma massa \(m=2300\;kg\) e está a uma velocidade de \(v_0=15\;m/s\). Ele então colide com uma parede e leva um tempo de \(t=0,54\;s\) até parar completamente devido à colisão.

Vamos primeiro calcular a desaceleração que foi aplicada no carro para que ele parasse. Sabemos que \(v=v_0+at\) e que a velocidade do carro é \(v=0\). Assim, \(0=15+0,54a\Rightarrow a=-27,78\;m/s^2\).

Pela Segunda Lei de Newton, sabemos que a resultante de forças no carro será igual ao produto de sua massa e sua aceleração. Como a única força atuante é a força de resistência da parede, escrevemos \(F=ma=2300\cdot27,78=68.888,9\;N\).

Portanto, \(\boxed{F=6,4\times10^4\;N}\) e a alternativa correta é a letra (a).

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