A colisão de um veículo em movimento contra um muro envolve a perda de energia cinética. Esta perda constitui…
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
A colisão de um veículo em movimento contra um muro envolve a perda de energia cinética. Esta perda constitui uma grande preocupação da indústria automobilística, que projeta veículos capazes de, em um acidente, dissipar, gradativamente, essa energia. Comparando-se dois carros do mesmo modelo, com massas iguais e sob o ponto de vista de um mesmo referencial terrestre, um movendo-se com velocidade de 10 m/s e o outro com velocidade de 20 m/s, a energia cinética contida no carro mais veloz é Lembre-se que: Ec = (m · v²)/2, em que Ec é a energia cinética do corpo; m é a massa do corpo; v é o valor da velocidade do corpo. (ETEC 2016)
- A) um quarto da energia cinética do mais lento.
- B) a metade da energia cinética do mais lento.
- C) igual à energia cinética do mais lento.
- D) o dobro da energia cinética do mais lento.
- E) quatro vezes a energia cinética do mais lento.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Escreva a expressao da energia cinetica: Ec = m·v²/2. Como os dois carros tem a mesma massa m, ela se cancela na comparacao.
- Calcule a energia do carro mais lento (v = 10 m/s): Ec1 = m·10²/2 = 50m.
- Calcule a energia do carro mais veloz (v = 20 m/s): Ec2 = m·20²/2 = 200m.
- Compare: Ec2/Ec1 = 200m/50m = 4. O carro mais veloz tem quatro vezes a energia cinetica do mais lento. Alternativa E correta.
- A alternativa A esta errada, pois inverte a relacao. A B esta errada, pois sugere que a energia diminui com a velocidade. A C esta errada, pois a energia depende da velocidade. A D esta errada, pois ignora o quadrado da velocidade, que daria apenas o dobro.
💡 Dica: Compare (20)² com (10)² sem alterar a massa, pois a energia cinetica e proporcional ao quadrado da velocidade.
Alternativa por alternativa
Inverteu a razao, dividindo a energia do mais rapido pela do mais lento ou tomando o quadrado da razao com sinal invertido, chegando a um quarto.
Acreditou que a energia cinetica e inversamente proporcional a velocidade, ou seja, que o carro mais rapido tem menos energia.
Acreditou que a energia nao depende da velocidade ou que os dois carros, por serem do mesmo modelo, tem a mesma energia.
Considerou relacao linear entre energia e velocidade, achando que dobrar a velocidade dobra a energia cinetica.
Por que engana: Supor que a energia cinetica e diretamente proporcional a velocidade, achando que dobrar a velocidade dobra a energia.
CORRETA. Ec = m·v²/2. Com mesma massa, a razao Ec(20)/Ec(10) = (20²)/(10²) = 400/100 = 4. O carro mais veloz tem quatro vezes a energia cinetica do mais lento.
Raio-X da questão
Energia cinetica proporcional ao quadrado da velocidade
fixacao
Massa e velocidade · Potencias e razoes
Ec = m·v²/2
Supor que a energia cinetica e diretamente proporcional a velocidade, achando que dobrar a velocidade dobra a energia.
cidadania_etica
cotidiano
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