Santa Casa 2023 — questão 62 de Física

Enunciado em texto
A distância de frenagem é a mínima distância que um veículo percorre para conseguir parar completamente antes de atingir um obstáculo. Essa distância é a soma da distância de reação, que é a distância percorrida entre o instante que o condutor avista o obstáculo e o instante em que aciona o sistema de freios do veículo, com a distância de parada, que é a distância percorrida pelo veículo após o acionamento dos freios até sua parada total. A figura representa a distância de frenagem típica para um automóvel que trafega com velocidade de 112 km/h, que corresponde a, aproximadamente, 30 m/s.
[Figura: uma placa de velocidade “112 km/h” seguida de uma barra horizontal dividida em duas partes: uma azul, curta, com “~21 m”, e uma laranja, mais longa, com “~75 m”; depois, em destaque, “~96 m”. Legendas embaixo: velocidade; distância de reação + distância de parada = distância de frenagem.]
Considerando que o veículo percorra a distância de reação em movimento uniforme e a distância de parada em movimento uniformemente variado, a aceleração escalar do veículo, durante a distância de parada, é de, aproximadamente,
(A) .
(B) .
(C) .
(D) .
(E) .
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Casa 2023, Prova de Conhecimentos Gerais — FCMSCSP/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa de São Paulo (FCMSCSP) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a desaceleração do carro só no trecho em que ele freia, os cerca de 75 m da distância de parada.
Passo 1 — separar os trechos. Nos ~21 m de reação o motorista ainda não freou: o carro segue a 30 m/s constantes (MU). A frenagem começa no trecho de ~75 m, em que a velocidade cai de 30 m/s a zero com aceleração constante (MUV).
Passo 2 — Torricelli no trecho de parada. Não temos o tempo, mas temos velocidades e distância:
O sinal negativo só indica que o carro está freando. Em módulo, a aceleração é de 6,0 m/s².
Conferindo: o carro leva s para parar, com velocidade média de 15 m/s: m. Fecha. (E o tempo de reação foi de s.)
⚠️ As armadilhas: usar a distância de frenagem inteira, 96 m: m/s², a alternativa E. Mas nos 21 m de reação o carro não freou. Ou esquecer o 2 de Torricelli: m/s², a alternativa B.
A ideia em uma frase: a frenagem só começa depois do tempo de reação: aplique Torricelli apenas na distância de parada.
Resposta: alternativa C (6,0 m/s²).
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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