Em um teste de segurança viária, um automóvel trafega a 20 m/s e começa a frear quando está a 60 m de um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um teste de segurança viária, um automóvel trafega a 20 m/s e começa a frear quando está a 60 m de um obstáculo. Em pista molhada, a desaceleração média durante a frenagem é de 2,5 m/s², considerada constante. Despreze o tempo de reação do motorista e suponha que a frenagem se inicia imediatamente. Use a relação v² = v0² + 2adelta s, em que v é a velocidade final, v0 é a velocidade inicial, a é a aceleração e delta s é o deslocamento. A menor aderência da pista reduz a força de atrito e, por isso, diminui a desaceleração do veículo. Com base nos dados, qual consequência a pista molhada produz quando o automóvel percorre os 60 m até o obstáculo enquanto freia?
- A) O automóvel chega ao obstáculo ainda a aproximadamente 15,8 m/s, pois a desaceleração reduz sua velocidade, mas não o faz parar nos 60 m disponíveis.
- B) O automóvel chega ao obstáculo ainda a 5 m/s, pois a desaceleração atua durante o percurso e reduz sua velocidade inicial.
- C) O automóvel chega ao obstáculo ainda a aproximadamente 26,5 m/s, pois a pista molhada altera a velocidade durante a frenagem ao longo dos 60 m.
- D) O automóvel para antes de chegar ao obstáculo, pois a desaceleração é suficiente para interromper seu movimento nos 60 m disponíveis.
- E) O automóvel chega ao obstáculo ainda a 10 m/s, pois a desaceleração reduz sua velocidade, mas não é suficiente para pará-lo nos 60 m disponíveis.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Como o automóvel freia, a aceleração é negativa: a = -2,5 m/s². O deslocamento até o obstáculo é 60 m.
- Aplicando v² = v₀² + 2aΔs, temos v² = 20² + 2 × (-2,5) × 60 = 400 - 300 = 100. Portanto, v = 10 m/s.
- A velocidade ainda é positiva ao percorrer os 60 m, então o automóvel não para antes do obstáculo. A alternativa E está correta.
- A alternativa A apresenta uma velocidade final incorreta; B também erra o cálculo e indica 5 m/s; C trata a frenagem como se aumentasse a velocidade; e D afirma que o veículo para nos 60 m, embora a velocidade calculada seja 10 m/s.
💡 Dica: Substitua os valores na equação e use a aceleração negativa durante a frenagem.
Alternativa por alternativa
O aluno pode aplicar incorretamente a relação entre aceleração e deslocamento, obtendo cerca de 15,8 m/s em vez de calcular a velocidade final pela raiz de v² = 100.
Por que engana: Usar a desaceleração como positiva e obter aumento da velocidade.
O aluno reconhece que a velocidade diminui, mas calcula uma redução excessiva e chega a 5 m/s, sem aplicar corretamente a equação do movimento.
O aluno provavelmente usa a desaceleração com sinal positivo na equação, fazendo a velocidade aumentar durante a frenagem.
O aluno supõe que a desaceleração basta para parar o carro antes do obstáculo, ignorando que, após 60 m, a velocidade calculada ainda é 10 m/s.
Pela relação dada, v² = 20² + 2 × (-2,5) × 60 = 100; portanto, v = 10 m/s. A desaceleração menor na pista molhada exige uma distância maior para parar.
Raio-X da questão
Equação de Torricelli aplicada à frenagem.
fixacao
Equação de Torricelli. · Sinal da aceleração em um movimento retardado.
Relação entre desaceleração, distância de frenagem e velocidade final.
Usar a desaceleração como positiva e obter aumento da velocidade.
Segurança no trânsito.
Responsabilidade e prevenção de riscos.
cotidiano
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