Question

Grandes são as preocupações com a segurança dos ocupantes de veículos por parte das empresas fabricantes. Vários testes realizados para simular situações de colisões e por meio das quais são analisados os efeitos sobre bonecos que apresentam características parecidas com as de um ser humano.

Durante uma simulação, um veículo colide com um muro de concreto a 36 km/h e, após ter sua parte frontal deformada em 62,5 cm, para. Determine a desaceleração a que o veiculo foi submetido. Considere ainda um boneco com os braços esticados e fixos ao volante, com massa de 70 kg. Calcule a força que o faz parar com o carro na colisão.

Answer 1

Vamos precisar aplicar a equação de Torricelli e a 2ª lei de Newton e transformar a velocidade de km/h para m/s. Vamos separar as duas situações e resolver.

Para encontrarmos a aceleração vamos aplicar a equação de Torricelli:
v² = vi² - 2*a*d
v = velocidade final (0 pois o veículo vai parar)
vi = velocidade inicial (10, lembrando que devemos converter a velocidade, dividir por 3,6)
a = aceleração (note que mudei o sinal da fórmula para negativo pois se trata de um caso que está reduzindo a velocidade)
d = distância percorrida (é necessário transformar para metros)

0² = 10² - 2*a*0,625
a = 100/1,25
a = 80 m/s²

Agora vamos determinar a força através da 2ª lei de Newton:
F = m*a
F = 70*80
F = 5600 N