Numa colisão de um carro a
com um poste, qual é o tempo durante a colisão até que o carro pare completamente? Qual o valor da desaceleração?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um carro batendo em um poste a uma velocidade de 100 km/h. O que a gente precisa descobrir é quanto tempo o carro leva para parar completamente após a colisão e qual a desaceleração que ele sofre nesse processo. Para resolver isso, vamos usar conceitos de cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento dos corpos. Vamos precisar converter as unidades de velocidade e usar algumas fórmulas de movimento uniformemente retardado.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a velocidade do carro de quilômetros por hora para metros por segundo, para facilitar os cálculos. A fórmula para converter é:
Então:
Agora sabemos que o carro estava indo a aproximadamente 27,78 metros por segundo antes da colisão.
Passo 3
Para encontrar o tempo que o carro leva para parar, precisamos saber a aceleração (neste caso, desaceleração) que ele sofre durante a colisão. A fórmula que relaciona velocidade, aceleração e tempo é:
Sabemos que a velocidade final
é 0 (o carro para), então:
Isso nos dá:
Passo 4
Mas ainda não temos o valor de
. Para resolver isso, vamos assumir uma distância de deformação
durante a colisão. Vamos supor que o carro se deforme 1 metro ao bater no poste. A fórmula que relaciona velocidade, aceleração e distância é:
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora que temos a desaceleração, podemos encontrar o tempo
usando a fórmula do Passo 3:
Substituindo o valor de
:
Resposta
O carro leva aproximadamente 0,072 segundos para parar completamente durante a colisão, e a desaceleração sofrida é de cerca de -386,42 m/s².