Em uma colisão frontal entre dois automóveis, a força que o cinto de segurança exerce sobre o tórax e abdômen do motorista pode causar lesões graves nos órgãos internos. Pensando na segurança do seu produto, um fabricante de automóveis realizou testes em cinco modelos diferentes de cinto. Os testes simularam uma colisão de 0,30 segundo de duração, e os bonecos que representavam os ocupantes foram equipados com acelerômetros. Esse equipamento registra o módulo da desaceleração do boneco em função do tempo. Os parâmetros como massa dos bonecos, dimensões dos cintos e velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes. O resultado final obtido está no gráfico de aceleração por tempo.
Qual modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista?
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
E) 5
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Fisiologia humana (aspectos de trauma), mas principalmente interpretação de dados sobre aceleração e biomecânica básica.
Nível da Questão: Médio
Gabarito: B
Tema/Objetivo Geral: Compreender como a intensidade e a duração da aceleração durante o impacto influenciam o risco de lesões internas nos ocupantes de um veículo, analisando diferentes modelos de cinto.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
- 📌 Retomar o Comando da Questão
“Foram testados cinco modelos de cinto em um impacto de 0,30 segundo de duração, com dados de aceleração × tempo para cada modelo. Qual cinto oferece menor risco de lesões internas ao motorista?” - 📌 Explicação Detalhada
A questão apresenta curvas de aceleração para cinco cintos (Cinto 1, Cinto 2, Cinto 3, Cinto 4 e Cinto 5) durante uma colisão de 0,30 segundo. Para avaliar o risco de lesão interna, buscamos o cinto que gere menor pico de aceleração no corpo do motorista, pois a força exercida é proporcional à aceleração. - 📌 Identificação de Palavras-chave
- “aceleração”: variação da velocidade no tempo.
- “força”: ligada à aceleração (F = m × a).
- “menor risco de lesão”: deve corresponder ao menor pico de aceleração.
- 📌 Definição do Objetivo
Determinar qual cinto apresenta menor pico de aceleração, pois isso implica menor força aplicada no tórax e abdômen do motorista.
➡ “Agora que o comando foi analisado e o objetivo definido, vamos abordar os conceitos e conteúdos necessários.”
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
- 📌 Conceitos Teóricos Essenciais
- Segunda Lei de Newton (F = m × a): maior aceleração gera maior força.
- Risco de lesão interna: força muito elevada em curto período afeta órgãos internos.
- 📌 Definições Importantes
- Pico de aceleração: ponto máximo da curva aceleração × tempo; quanto maior, maior a força exercida.
➡ “Com esses conceitos estabelecidos, prossigamos para a interpretação do texto da questão.”
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
- 📌 Análise do Contexto
O gráfico mostra cinco curvas (Cinto 1 a 5) de aceleração (m/s²) ao longo de 0,30 s. Cada curva tem seu pico em diferentes momentos e magnitudes. - 📌 Identificação de Frases-chave
- “colisão frontal”: impacto brusco.
- “0,30 segundo”: tempo curto de impacto.
- “menor risco de lesão interna”: cinto com a curva de aceleração menos agressiva (pico menor).
- 📌 Relação com o Conteúdo Biológico
A força no tórax/abdômen relaciona-se à chance de traumas internos. Menor pico de aceleração implica menor força, reduzindo o trauma.
➡ “Agora que o texto foi interpretado, vamos desenvolver o raciocínio para a resolução completa.”
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
- 📌 Resolução Completa
- Observando cada curva, o pico de aceleração indica o valor máximo atingido.
- Menor pico = menor força = cinto mais seguro.
- De acordo com as curvas do enunciado (descritas no gráfico), o Cinto 2 apresenta o menor pico de aceleração máxima comparado aos demais.
- 📌 Explicação da Lógica Biológica
✔ Uma menor aceleração máxima atenua as forças aplicadas no corpo, reduzindo potenciais danos a órgãos internos. Assim, o cinto que “esmaga” menos o ocupante é aquele com menor pico de aceleração.
➡ “Com o raciocínio desenvolvido, vamos agora analisar as alternativas apresentadas.”
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
- 📌 Reescrita das Alternativas
A) Cinto 1
B) Cinto 2
C) Cinto 3
D) Cinto 4
E) Cinto 5 - ✅ Justificativa da Alternativa Correta
Cinto 2: Pelo gráfico, é o que exibe menor pico de aceleração, indicando menor força de contenção e, portanto, menor risco de lesão. - ❌ Análise das Alternativas Incorretas
- A) Cinto 1 apresenta pico de aceleração maior que o Cinto 2.
- C) Cinto 3 tem pico superior a 2.
- D) Cinto 4 apresenta pico intermediário, não o menor.
- E) Cinto 5 atinge pico elevado no final do impacto.
➡ “Finalmente, vamos concluir a resolução com um resumo e a justificativa final.”
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
- 📌 Resumo do Raciocínio
Analisando o gráfico, o cinto com menor pico de aceleração (Cinto 2) é o mais seguro, pois gera força menos intensa sobre o tórax/abdômen do motorista. - 📌 Reafirmação da Alternativa Correta
A resposta correta é a alternativa B, que corresponde ao Cinto 2. - 🔍 Resumo Final
Menor pico de aceleração → menor força aplicada → menor risco de lesão. O Cinto 2 apresenta o menor pico de aceleração durante o impacto.
