Um pequeno automóvel colide frontalmente com um caminhão cuja massa é cinco vezes maior que a massa do automóvel. Em relação a essa situação, marque a alternativa que contém a afirmativa correta.
A: Ambos experimentam desaceleração de mesma intensidade.
B: Ambos experimentam força de impacto de mesma intensidade.
C: O caminhão experimenta desaceleração cinco vezes mais intensa que a do automóvel
D: O automóvel experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do caminhão
E: O caminhão experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do automóvel
A: Ambos experimentam desaceleração de mesma intensidade.
B: Ambos experimentam força de impacto de mesma intensidade.
C: O caminhão experimenta desaceleração cinco vezes mais intensa que a do automóvel
D: O automóvel experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do caminhão
E: O caminhão experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do automóvel
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma colisão frontal entre um carrinho e um caminhão. A massa do caminhão é cinco vezes maior que a do carrinho. A gente vai usar conceitos de força e aceleração/desaceleração da física, especificamente a Lei de Newton. Precisamos entender como as forças e desacelerações se comportam nessa situação pra saber qual alternativa está correta.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Terceira Lei de Newton, que diz que para toda ação há uma reação de mesma intensidade e direção oposta. Isso significa que quando o carrinho bate no caminhão, a força que o carrinho exerce sobre o caminhão é igual à força que o caminhão exerce sobre o carrinho, só que em sentidos opostos.
Matematicamente, isso é representado por:
O que importa aqui é a intensidade das forças, que são iguais.
Passo 3
Agora, vamos analisar a aceleração (ou melhor, a desaceleração, já que estão colidindo) de cada veículo. Sabemos que a desaceleração $ a $ está relacionada à força $ F $ e à massa $ m $ pela fórmula:
Como a força é a mesma para os dois (pela Terceira Lei de Newton), podemos escrever para cada um:
Passo 4
Sabendo que a massa do caminhão é cinco vezes a do carrinho, temos:
Substituindo na equação da força:
Como $ F $ também é igual a $ m_{carrinho} \cdot a_{carrinho} $, podemos igualar as duas expressões:
Cancelando $ m_{carrinho} $:
Isso mostra que a desaceleração do caminhão é cinco vezes menor que a do carrinho.
Passo 5
Agora, vamos revisar as opções:
A: Ambos experimentam desaceleração de mesma intensidade. ❌
B: Ambos experimentam força de impacto de mesma intensidade. ✔️
C: O caminhão experimenta desaceleração cinco vezes mais intensa que a do automóvel ❌
D: O automóvel experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do caminhão ❌
E: O caminhão experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do automóvel ❌
B: Ambos experimentam força de impacto de mesma intensidade. ✔️
C: O caminhão experimenta desaceleração cinco vezes mais intensa que a do automóvel ❌
D: O automóvel experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do caminhão ❌
E: O caminhão experimenta força de impacto cinco vezes mais intensa que a do automóvel ❌
Resposta
A alternativa correta é a B: Ambos experimentam força de impacto de mesma intensidade.