Muitas pessoas ainda se espantam com o fato de um passageiro sair ileso de um acidente de carro enquanto o veículo onde estava teve perda total. Essas pessoas talvez considerem, equivocadamente, que os carros mais seguros são os que têm as estruturas mais rígidas, ou seja, estruturas, que durante uma colisão, apresentam menor deformação. Na verdade, o que ocorre é o contrário. Por isso, a partir de 1958, passaram a ser produzidos carros com partes que se deformam facilmente.
DAY, C. Crumple Zones. Disponível em: https://pubs.aip.org.
Acesso em: 2 jul. 2024 (adaptado).
Assim, além dos cintos de segurança e dos airbags, os carros modernos passaram a contar com o dispositivo de segurança conhecido como crumple zone (região deformável, em inglês), conforme a figura.
Considerando o carro, seus ocupantes e o muro da figura como um sistema isolado, o crumple zone aumenta a segurança dos passageiros porque, durante uma colisão, a deformação da estrutura do carro
a) aciona os airbags do veículo.
b) absorve a energia cinética do sistema.
c) consome a quantidade de movimento do sistema.
d) cria uma barreira de proteção para seus ocupantes.
e) diminui a velocidade do centro de massa do sistema.
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Física (conceitos de energia cinética, sistemas isolados e deformações mecânicas).
Nível da Questão: Médio
Gabarito: LETRA B
1º Passo: Análise do Comando e Definição do Objetivo
O comando solicita identificar como a deformação da estrutura de um carro, por meio do dispositivo “crumple zone”, aumenta a segurança dos passageiros durante uma colisão.
Palavras-chave:
- “Crumple zone” (região deformável);
- “Energia cinética”;
- “Segurança dos passageiros”;
- “Sistema isolado”.
Objetivo: Compreender o papel da deformação da estrutura do carro no aumento da segurança dos passageiros durante colisões, com base na dissipação de energia.
Dica Geral:
⚠️ Cuidado ao confundir absorção de energia com eliminação de quantidade de movimento. Mantenha o foco no papel da “crumple zone” em dissipar energia, protegendo os ocupantes.
2º Passo: Tradução e Interpretação do Texto
O texto explica que, desde 1958, veículos passaram a adotar “regiões deformáveis” que se dobram facilmente durante colisões. Isso contraria a ideia de que estruturas mais rígidas seriam mais seguras. O foco está na deformação controlada da estrutura para proteger os ocupantes do carro.
Conclusão parcial:
A deformação do carro em colisões (crumple zone) é projetada para absorver e dissipar energia, reduzindo os danos aos passageiros.
3º Passo: Explicação de Conceitos Necessários
- Energia Cinética:
É a energia associada ao movimento de um objeto. Durante uma colisão, essa energia precisa ser dissipada para reduzir os danos. - Crumple Zone (Zona Deformável):
Área do carro projetada para deformar-se durante uma colisão. Essa deformação aumenta o tempo de desaceleração, reduzindo a força transmitida aos ocupantes. - Sistema Isolado:
O carro, seus ocupantes e o muro formam um sistema onde a quantidade de movimento total se conserva. Contudo, a energia cinética pode ser transformada em outras formas de energia, como energia térmica e deformação.
4º Passo: Análise das Alternativas
A) “Aciona os airbags do veículo.”
Errada. A deformação da estrutura não é responsável por acionar os airbags. Estes dependem de sensores de impacto.
B) “Absorve a energia cinética do sistema.”
Correta. A “crumple zone” deforma-se para absorver grande parte da energia cinética do veículo, reduzindo o impacto transmitido aos passageiros.
C) “Consome a quantidade de movimento do sistema.”
Errada. A quantidade de movimento total é conservada em sistemas isolados; ela não é “consumida”.
D) “Cria uma barreira de proteção para seus ocupantes.”
Errada. Apesar de reduzir os danos aos ocupantes, a “crumple zone” não cria uma barreira física, mas dissipa energia.
E) “Diminui a velocidade do centro de massa do sistema.”
Errada. O centro de massa do sistema isolado (carro e muro) mantém sua velocidade, pois a colisão não altera a quantidade de movimento total.
Dica Geral:
⚠️ Em questões envolvendo colisões, priorize analisar a energia cinética e sua dissipação. Evite confundir o comportamento do sistema como um todo com os processos de transformação de energia em partes específicas.
5º Passo: Conclusão e Justificativa Final
Conclusão:
A alternativa correta é B) Absorve a energia cinética do sistema, pois a deformação da estrutura do carro (crumple zone) transforma a energia cinética em outras formas, como calor e energia de deformação, protegendo os passageiros.
Resumo Final:
A “crumple zone” atua como um mecanismo de segurança ao absorver a energia cinética do impacto. Isso aumenta o tempo de desaceleração e reduz as forças que seriam diretamente aplicadas aos ocupantes do carro, minimizando lesões.
