Por que tantas vias exibem a recomendacao “reduza a velocidade na chuva”? Um grupo de mobilidade urbana…
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
Por que tantas vias exibem a recomendacao “reduza a velocidade na chuva”? Um grupo de mobilidade urbana avaliou a frenagem de um patinete eletrico em piso asfaltico, repetindo o teste no seco e no molhado. Em cada ensaio, o patinete entrou no trecho reto com a velocidade ajustada e, ao cruzar uma marca no chao, o condutor apenas acionou o freio (despreze tempo de reacao). Mediu-se a distancia d ate a parada completa. Resultados (velocidade v; distancia d): Seco: v = 18 km/h (5,0 m/s), d = 1,3 m; v = 27 km/h (7,5 m/s), d = 2,9 m. Molhado: v = 18 km/h (5,0 m/s), d = 2,1 m; v = 27 km/h (7,5 m/s), d = 4,7 m. Considere movimento com desaceleracao constante e use v^2 = 2*a*d e g = 10 m/s^2. Analise os dados e identifique a frase mais adequada para um folheto ao publico que comunique, com valores aproximados, o atrito nos dois pisos e a consequencia do aumento de velocidade na distancia de parada.
- A) O teste indica mu ~0,30 no seco e ~0,20 no molhado; como a forca de atrito e pequena, a parada leva o dobro do tempo.
- B) O teste indica mu ~1,0 no seco e ~0,60 no molhado; como d ~ v^2, na chuva a distancia fica cerca de 60% maior.
- C) O teste indica mu ~1,0 no seco e ~0,60 no molhado; ao aumentar a velocidade em 50%, a distancia de parada aumenta 50%.
- D) O teste indica mu ~1,0 no seco e ~0,60 no molhado; a diferenca de d ocorre porque a massa do patinete muda entre ensaios.
- E) O teste indica mu ~0,60 no seco e ~1,0 no molhado; na chuva, a distancia de parada diminui em qualquer velocidade.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Na frenagem com desaceleração constante, v^2 = 2*a*d, e a desaceleração vem do atrito: a = mu*g = 10*mu. Logo mu = v^2/(20*d). Passo 2: No piso seco, com v = 5 m/s e d = 1,3 m, obtém-se mu = 25/26 ≈ 0,96 ≈ 1,0. Com v = 7,5 m/s e d = 2,9 m, obtém-se mu = 56,25/58 ≈ 0,97 ≈ 1,0. Passo 3: No piso molhado, com v = 5 m/s e d = 2,1 m, obtém-se mu = 25/42 ≈ 0,60. Com v = 7,5 m/s e d = 4,7 m, obtém-se mu = 56,25/94 ≈ 0,60. Passo 4: Isolando d na equação, d = v^2/(2*mu*g). Assim, a distância é proporcional a v^2 e inversamente proporcional a mu. Passo 5: Na mesma velocidade, comparando molhado com seco: 2,1/1,3 ≈ 1,6 e 4,7/2,9 ≈ 1,6, ou seja, a distância na chuva fica cerca de 60% maior. Passo 6: Ao passar de 5 para 7,5 m/s (aumento de 50% na velocidade), a distância no seco vai de 1,3 para 2,9 m, cerca de 2,2 vezes, o que bate com (1,5)^2 = 2,25. Passo 7: Por isso a alternativa B é a correta, e o gabarito oficial confere. A alternativa A troca os valores de mu e afirma que o tempo dobra, sem base nos dados. A alternativa C supõe que a distância cresce na mesma proporção da velocidade, quando na verdade cresce com o quadrado. A alternativa D atribui a diferença à massa, que não aparece na equação porque a = mu*g. A alternativa E inverte os coeficientes de atrito e conclui que a distância diminui na chuva, o que contraria os dados medidos.
💡 Dica: Use a fórmula v²=2*a*d para calcular a desaceleração e estime o coeficiente de atrito para cada piso.
Alternativa por alternativa
O aluno inverte a relação entre atrito e distância e acredita que atrito pequeno faz a parada durar o dobro do tempo, sem calcular mu a partir de v^2 = 2*a*d.
Pelos dados, a_seco ~ v^2/(2d) ~ 9,6 m/s^2 (mu~1,0) e a_molhado ~ 6,0 m/s^2 (mu~0,60); d cresce com v^2 e aumenta ~60% no molhado.
O aluno supõe que a distância de parada é diretamente proporcional à velocidade, então um aumento de 50% gera 50% a mais de distância, ignorando a dependência quadrática.
Por que engana: Confundir a relação entre velocidade e distância de parada, ou interpretar incorretamente o coeficiente de atrito nos diferentes pisos.
O aluno acredita que a massa do patinete influencia a distância de frenagem, usando a intuição de que objetos mais pesados frear mais devagar, quando na equação a massa se cancela e só o atrito e a velocidade importam.
O aluno lê os coeficientes de atrito invertidos entre seco e molhado e conclui que a distância diminui na chuva, contrariando os dados, em que a distância molhada é maior nas duas velocidades.
Raio-X da questão
atrito, desaceleração, distância de parada
avaliacao
movimento uniformemente variado · coeficiente de atrito
estude o cálculo de atrito e movimento uniformemente variado
Confundir a relação entre velocidade e distância de parada, ou interpretar incorretamente o coeficiente de atrito nos diferentes pisos.
pensamento_critico
cotidiano
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