UnB – Física 1- Listas – Lista 10: Colisões – Questão 2
Dois carros, sendo um compacto com massa de e o outro um grande consumidor de gasolina com massa de, colidem frontalmente a velocidades típicas de estrada. (a) Qual carro possui maior módulo de variação no momento linear? Qual carro possui maior variação na velocidade? (b) Considerando que o carro maior altere sua velocidade em , calcule a variação na velocidade do carro menor em termos de . (c) Os ocupantes de qual dos carros sofrerão lesões mais graves? Explique.
Passo 1
Fala aí, beleza?? Vamos para mais uma questãozinha!
O enunciado descreve uma colisão de frente entre dois automóveis de massas distintas. Já no item a) nos é questionado em qual carro o módulo da variação linear será maior. E aí, em que carro?
Bom, quando estamos estudando colisões vemos que independentemente do tipo de colisão se não haverem forças externas, há uma conservação do momento linear. Assim,
Onde,
: instante antes da colisão;
: momento após a colisão;
E como , temos que:
Uma vez que,
: massa do menor carrinho;
: massa do maior carro;
: velocidade inicial do menor carro;
: velocidade inicial do carro maior;
: velocidade final do carro menor;
: velocidade final do maior carrinho;
Voltando ao cálculo…
A partir disso, vemos que em módulo a variação do momento linear para ambos os veículos é a mesma. E vemos também que para que a relação acima seja válida é necessário que o carro de menor massa sofra uma maior variação da velocidade.
Passo 2
Agora pexual, com base na relação que obtemos no passo anterior temos que encontrar a variação da velocidade para o carrinho menor. Já que ,
Podemos afirmar então que o carrinho de menor massa possui uma maior variação da velocidade em relação ao carro maior, como já havíamos previsto no passo anterior. Belezura?!
Passo 3
E no item c) a questão deseja saber em qual carro os ocupantes sofrerão maiores lesões???
Qual é o palpite de vocês???
Os ocupantes do carro menor irão sofrer maiores lesões. Uma vez que o carro menor terá maior variação da velocidade, assim, maior aceleração. E como sabemos que , podemos afirmar que os ocupantes do menor carro irão sofrer o dobro do impacto do carro maior. Já que no passo anterior calculamos que a aceleração do menor carrinho será o dobro da do segundo veículo.
E prontinhooo! Conseguimos fazer tudoooo 😊
Bora treinar mais!
Resposta
a) O momento linear é o mesmo para ambos os veículos. Entretanto, no quesito variação da velocidade o carro menor vai possuir maior variação na velocidade.
b)
c) Os ocupantes do carro de menor massa sofrerão maiores lesões.