Um veículo autônomo detecta obstáculos a 20 m. Sua velocidade é v = 15 m/s e a desaceleração média ao frear é…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um veículo autônomo detecta obstáculos a 20 m. Sua velocidade é v = 15 m/s e a desaceleração média ao frear é a = 5 m/s². Calcule a distância de parada e avalie o risco de colisão.
- A) A distancia de parada é calculada pela fórmula: d = v * a.
- B) O veículo pode parar a qualquer velocidade, independentemente de obstáculos próximos.
- C) Se o veículo alcança 30 m/s, pode parar sem riscos com a mesma desaceleração.
- D) Sensores à frente não influenciam na velocidade do veículo autônomo.
- E) d = v^2/(2a) = 225/10 = 22,5 m. Como 22,5 m > 20 m, há risco de colisão; ajustar sensores ou reduzir velocidade.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A velocidade inicial é v = 15 m/s, a desaceleração média é a = 5 m/s² e o obstáculo está a 20 m. Passo 2: Para frear até parar, use a equação de Torricelli, v^2 = v0^2 - 2a·d, com velocidade final igual a zero. Isso resulta em d = v^2/(2a), que é a distância de parada. Passo 3: Calcule d = 15^2/(2·5) = 225/10 = 22,5 m. Passo 4: Compare a distância de parada com a distância ao obstáculo. Como 22,5 m > 20 m, o veículo não para a tempo e há risco de colisão. Passo 5: Avalie as alternativas erradas. A está errada porque v·a tem unidade m²/s³, que não é de distância. B está errada porque a distância de parada depende diretamente da velocidade, e frear não é possível sem considerar obstáculos. C está errada porque, com 30 m/s, d = 900/10 = 90 m, distância maior que 20 m, então há risco e não ausência de risco. D está errada porque os sensores detectam os obstáculos e são essenciais para a decisão de frenagem ou desvio. Passo 6: Conclusão. O gabarito E está correto, pois o cálculo e a avaliação de risco estão adequados ao enunciado.
💡 Dica: Use a fórmula da distância de parada para calcular.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a distância de parada é o produto da velocidade pela desaceleração, como se fosse uma multiplicação simples de grandezas. Não percebe que o movimento uniformemente desacelerado exige a relação com o quadrado da velocidade.
Por que engana: Confundir a fórmula da distância de parada, utilizando a velocidade e a aceleração de forma incorreta.
O aluno acha que um veículo pode parar em qualquer velocidade sem depender da distância disponível, como se a frenagem fosse instantânea. Ignora que a distância de parada cresce com a velocidade e que obstáculos próximos exigem cálculo.
O aluno supõe que, com a mesma desaceleração, uma velocidade maior ainda permite parar sem riscos. Não percebe que a distância de parada cresce com o quadrado da velocidade, chegando a 90 m em 30 m/s.
O aluno entende que os sensores são apenas informativos e não afetam a decisão de velocidade do veículo. Desconsidera que o enunciado trata justamente da detecção de obstáculos como base para frear ou desviar.
Aplicando d = v^2/(2a) obtém-se 22,5 m; o alcance do sensor (20 m) é insuficiente para parar a tempo, indicando necessidade de redesign do sistema.
Raio-X da questão
distância de parada
avaliacao
fórmula da distância de parada · movimento uniformemente variado
Revisar a fórmula da distância de parada em movimento uniformemente variado.
Confundir a fórmula da distância de parada, utilizando a velocidade e a aceleração de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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