O airbag é um equipamento de segurança na forma de bolsas infláveis que, a partir do ano de 2014, começou a ser obrigatório para todos os veículos saídos de fábrica. Essa exigência é decorrente da potencial redução nos índices de vítimas fatais em acidentes de trânsito. O que intriga muitos estudantes de Engenharia quando estudam Impulso e momento linear, é que o impulso provocado na colisão é o mesmo com ou sem o airbag, entretanto o tempo em que ocorre a redução da velocidade dos passageiros aumenta com a utilização do mesmo. Considere a situação hipotética a seguir onde o tempo em que um corpo de 80 kg leva para parar após uma colisão a 126 km/h, aumente de 0,05 s (sem a utilização do airbag) para 0,5 s (com a utilização do airbag) e assinale a alternativa correta. A força média sem a utilização do airbag é de 201600 N. A força média que atua no corpo é de 5600 N sem a utilização do airbag. Com a utilização do airbag, a possibilidade de sobrevivência após uma colisão é maior pois a força média é de 20160 N. A força média que atua no corpo é dez vezes menor com a utilização do airbag. A chance de sobrevivência é a mesma com ou sem o airbag, já que o impulso sofrido pelo corpo é o mesmo nas duas situações.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o airbag e como ele ajuda a reduzir as forças que atuam no corpo durante uma colisão. A matéria envolvida aqui é Impulso e Momento Linear. Para resolver, vamos calcular a força média sem e com o airbag usando a fórmula do impulso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é impulso. Impulso ( I) é a mudança no momento linear e é dado por:
I = De
onde:
  • m é a massa do corpo,
  • De é a variação da velocidade.
No caso, o corpo tem massa de 80 kg e está indo a 126 km/h. Precisamos converter essa velocidade para metros por segundo:
126 , km/h = 126 times 10003600 approx 35 , m/s

Passo 3

Agora, o impulso é o mesmo com ou sem o airbag. Então:
I = F cdot De
onde:
  • F é a força média,
  • De é o tempo de parada.
Sem o airbag:
I = Fsem cdot 0,05 , s
Com o airbag:
I = Fcom cdot 0,5 , s

Passo 4

Como os impulsos são iguais:
Fsem cdot 0,05 = Fcom cdot 0,5
Resolvendo para Fcom:
Fcom = Fsem cdot 0,050,5 = Fsem10
Isso significa que a força com o airbag é 10 vezes menor que sem o airbag.

Passo 5

Vamos verificar as alternativas:
  1. A força média sem a utilização do airbag é de 201600 N.
  2. A força média que atua no corpo é de 5600 N sem a utilização do airbag.
  3. Com a utilização do airbag, a possibilidade de sobrevivência após uma colisão é maior pois a força média é de 20160 N.
  4. A força média que atua no corpo é dez vezes menor com a utilização do airbag.
  5. A chance de sobrevivência é a mesma com ou sem o airbag, já que o impulso sofrido pelo corpo é o mesmo nas duas situações.
Com base no cálculo, a alternativa 4 está correta: a força média que atua no corpo é dez vezes menor com a utilização do airbag.

Resposta

A força média que atua no corpo é dez vezes menor com a utilização do airbag.

Exercícios relacionados