Um caminhão desloca-se a 20 m/s. O motorista leva 1,5 s para reagir e, em seguida, aplica frenagem uniforme…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um caminhão desloca-se a 20 m/s. O motorista leva 1,5 s para reagir e, em seguida, aplica frenagem uniforme com desaceleração de 5 m/s². Calcule a distância total de parada e discuta as transformações de energia e medidas sustentáveis para reduzir a distância de parada.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Distância de reação = v·t_reação = 20 m/s · 1,5 s = 30 m. Distância de frenagem (MUV) d = v²/(2a) = (20 m/s)²/(2·5 m/s²) = 400/10 = 40 m. Distância total = 30 m + 40 m = 70 m. Energia cinética inicial Ec = ½·m·v² = 0,5·m·400 = 200·m J; durante a frenagem essa energia é dissipada em calor nos freios/rodas/pavimento. Medidas para reduzir distância: reduzir velocidade, melhorar pneus e sistema de freio, manutenção preventiva, uso de frenagem regenerativa em veículos elétricos e sistemas de assistência (ABS, frenagem autônoma). Essas medidas também contribuem para eficiência energética e segurança sustentável.
Explicação
A resposta apresenta cálculos precisos para determinar a distância de reação e a distância de frenagem, utilizando fórmulas apropriadas da cinemática. Além disso, discute a transformação da energia cinética em calor durante a frenagem e sugere medidas práticas que podem ser adotadas para aumentar a segurança e a eficiência energética dos veículos. Essa abordagem integra conceitos de física com aplicações no cotidiano, promovendo uma compreensão mais ampla do tema.
Raio-X da questão
movimento uniformemente acelerado
avaliacao
movimento uniformemente acelerado · transformações de energia
Revisar as fórmulas de movimento uniformemente acelerado e transformações de energia.
O aluno pode confundir a distância total de parada com a distância percorrida apenas durante a frenagem, desconsiderando o tempo de reação do motorista.
educacao_ambiental
pensamento_critico
cotidiano
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