(unifesp-sp) "Na divulgação de um novo modelo, uma fábrica de automóveis destaca duas inovações em relação à prevenção de acidentes decorrentes de colisões traseiras: protetores móveis de cabeça e luzes intermitentes de freio. Em caso de colisão traseira, 'os protetores de cabeça, controlados por sensores, são movidos para a frente para proporcionar proteção para a cabeça do motorista e do passageiro dianteiro dentro de milessegundos. Os protetores [...] previnem que a coluna vertebral se dobre, em caso de acidente, reduzindo o risco de ferimentos devido ao efeito chicote [a cabeça é forçada para trás e, em seguida, volta rápido para a frente]'.
As 'luzes intermitentes de freio [...] alertam os motoristas que estão atrás com maior eficiência em relação às luzes de freio convencionais quando existe o risco de acidentes. Teste [...] mostram que o tempo de reação de frenagem dos motoristas pode ser encurtado em média de até 0,20 segundo se uma luz de aviso piscante for utilizada durante uma frenagem de emergência. Como resultado, a distância de frenagem pode ser reduzida de 5,5 metros [aproximadamente, quando o carro estiver] a uma velocidade de 100 km/h'."
A) Qual lei da física explica a razão de a cabeça do motorista ser forçada para trás quando o seu carro sofre um colisão traseira, dando origem ao "efeito chicote"? Justifique.
B) Mostre como foi calculada a redução na distância da frenagem.
Soluções para a tarefa
A) Inércia
O Carro ganha impulso ocasionado pela colisão e aumenta sua velocidade, o motorista por inércia tende a manter sua velocidade antes do impacto e o apoio do assento pressiona a cabeça do motorista para frente pois tem mais velocidade.
B) Caso em que se leva 1 segundo para perceber que o carro andou:
ΔS = 27,8*1 = 27,8 m
Caso em que ele leva 0,8 segundos para perceber:
ΔS = 27,8 * 0,8 = 22,4 m
diferença = 27,8 - 22,4 = 5,56 m
Ou seja, passa menos tempo a uma velocidade de 100 km/h e portanto anda menos.
Resposta:
a) A lei física que explica o efeito chicote é o princípio da inércia. Segundo esse princípio, quando um veículo A colide na traseira de um veículo B, a cabeça do motorista de A tende a permanecer em repouso nos instantes que se sucedem à colisão do carro, enquanto o seu corpo é impulsionado para a frente. Dessa maneira, tudo se passa como se a sua cabeça fosse arremessada para trás, como um chicote.
b) Como o motorista do automóvel tem seu tempo de reação diminuído em 0,20s, dado que ele se locomove a 27,8m/s, sua distância de frenagem pode ser reduzida em 0,20s × 27,8m/s = 5,5 m.
Explicação: