PUC-RS 2013 (inverno) — questão 1 de Física
Enunciado em texto
A partir de 1º de janeiro, todo veículo novo abaixo de 3500kg, fabricado no Brasil ou importado, deve vir equipado com airbag na parte frontal.
O airbag é uma bolsa que, instalada no volante, no painel ou em outras partes do carro, infla no momento de uma colisão, ajudando a proteger motorista e passageiros. Se o automóvel estiver sem airbag, a cabeça dos ocupantes dos bancos da frente pode colidir com o para-brisa. Comparando o efeito da colisão da cabeça de uma pessoa com o airbag inflado e, caso não haja airbag, com o efeito da colisão direta no para-brisa do automóvel, constata-se que o para-brisa detém o movimento da cabeça num intervalo de tempo menor.
Portanto, o airbag inflado reduz _____________ da pessoa.
(A) a variação de velocidade da cabeça
(B) a variação de momento linear da cabeça
(C) a variação na energia cinética da cabeça
(D) o impulso sobre a cabeça
(E) a força sobre a cabeça
(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2013 (Inverno) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: o que o airbag diminui, em comparação com a batida no para-brisa.
Passo 1 — o que é igual nos dois casos. A cabeça vem com a mesma velocidade e termina parada, seja no airbag, seja no para-brisa. Então são iguais nos dois casos: a variação de velocidade, a variação do momento linear (), a variação da energia cinética e o impulso (que é igual à variação do momento). Isso derruba A, B, C e D.
Passo 2 — o que muda é o tempo. Pelo teorema do impulso:
Com o mesmo Δp, quem demora mais para parar a cabeça sofre (e aplica) uma força menor. O airbag é macio e para a cabeça num intervalo de tempo maior que o para-brisa: a força média sobre a cabeça diminui.
⚠️ A armadilha: marcar “o impulso” (alternativa D). O impulso é o mesmo, porque é igual à variação do momento; o airbag só o distribui num tempo maior, e é isso que reduz a força.
A ideia em uma frase: mesma variação de momento, tempo maior, força menor: é para isso que servem airbags, capacetes e para-choques.
Resposta: alternativa E (a força sobre a cabeça).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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