)
Cintos de segurança e air bags salvam vidas ao reduzir as forças exercidas sobre o motorista e os passageiros em uma colisão. Os carros são projetadoscom um zona de "enrugamento" na metade frontal do veículo. Se ocorrer uma colisão, o compartimento dos passageiros percorre uma distância de aproximadamente 1 metro enquanto a frente do carro é amassada. Um ocupante restringido pelo sinto de segurança e pelo air bag desacelera junto com o carro. Em contraste, um ocupante que não usa tais despositivos restringentes continua movendo-se para frente, com o mesmo módulo da velocidade (primeira lei de Newton!), até colidir violentamente com o painel ou parabrisa. Como estas superficies são resistentes, o ocupante, então, desacelera em uma distância de apenas 5,0 mm. Para um dado valor de velocidade inicial do carro, indiquemos por F¹ a força que freia a pessoa quando ela não está usando o cinto de segurança e o carro não dispuser de air bag e por F² a intensidade da força que freia a pessoa no carro em que ela dispõe dos dois dispositivos de segurança. A razão F¹/F² vale:
Então pessoal, eu consegui resolver essa questão da seguinte maneira:
- A pessoa tem mesma massa "m" nos dois casos, então a chave é descobrir a desaceleração pra calcular F¹ e F².
- Como o enunciado fornece [tex3]\Delta S[/tex3] para ambos os casos e V inicial é igual, então podemos obter a desaceleração por Torriceli
0 = V² - 2a¹(5 . 10^-3) --> a¹ = v²/100
0 = v² - 2a²( 1 ) --> a² = V²/2
- Fazendo F¹/F² obtive uma razão igual a
Resposta
200
O que acontece é que esse exercício está na parte de Trabalho e Energia mecânica do meu livro, e enão consegui pensar em nenhuma solução que envolvesse esses conceitos, e também não encontrei a questão resolvida em lugar nenhum. Alguém poderia me mostrar, se houver, uma resolução dessa forma?
