Em um autódromo, os carros podem derrapar em uma curva e bater na parede de proteção. Para diminuir o impacto de uma batida, pode-se colocar na parede uma barreira de pneus, isso faz com que a colisão seja mais demorada e o carro retorne com velocidade reduzida. Outra opção é colocar uma barreira de blocos de um material que se deforma, tornando-a tão demorada quanto a colisão com os pneus, mas que não permite a volta do carro após a colisão.
Comparando as duas situações, como ficam a força média exercida sobre o carro e a energia mecânica dissipada?
A) A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.
B) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.
C) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é a mesma nas duas situações.
D) A força é maior na colisão com a barreira de pneus, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de pneus.
E) A força é maior na colisão com a barreira de blocos, e a energia dissipada é maior na colisão com a barreira de blocos.
Gabarito: A
Resolução:
O impulso da força resultante é igual à variação da quantidade de movimento: A figura mostra a variação da quantidade de movimento nas duas colisões. (1: barreira de pneus; 2: blocos).
\( \overrightarrow{I} = \Delta Q \Rightarrow \overrightarrow{F_{r}} . \Delta t = \Delta Q \) \( \Rightarrow \overrightarrow{F_{r}} = \frac{\Delta Q}{\Delta t} \)
Da figura:
\( | \Delta Q_1| > | \Delta Q_2 | \Rightarrow F_{R1} < F_{R2} \)
Na colisão 2, o carro para, sofrendo dissipação total de sua mecânica. Então:
\( E_{dissip.2} > E_{dissip.1} \)
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