Questão 105 do ENEM 2020 — Física
Os acidentes de trânsito são causados geralmente por
excesso de velocidade. Em zonas urbanas no Brasil, o
limite de velocidade normalmente adotado é de 60 km h−1.
Uma alternativa para diminuir o número de acidentes
seria reduzir esse limite de velocidade. Considere uma
pista seca em bom estado, onde um carro é capaz de
frear com uma desaceleração constante de 5 m s−2 e
que o limite de velocidade reduza de 60 km h−1 para
50 km h−1.
Nessas condições, a distância necessária para a
frenagem desde a velocidade limite até a parada completa
do veículo será reduzida em um valor mais próximo de
Resolução comentada
A questão pede em quantos metros diminui a distância de frenagem quando o limite cai de 60 para 50 km/h, com desaceleração constante. O conceito é o movimento uniformemente variado, com a equação de Torricelli.
Com desaceleração constante a e velocidade final nula: v² = v₀² − 2 · a · d, logo
d = v₀² / (2 · a)
Note que a distância cresce com o quadrado da velocidade inicial. Converta as velocidades de km/h para m/s dividindo por 3,6:
60 km/h ≈ 16,67 m/s
50 km/h ≈ 13,89 m/s
Distâncias de frenagem (a = 5 m/s²):
d₆₀ = (16,67)² / (2 · 5) = 277,8 / 10 ≈ 27,8 m
d₅₀ = (13,89)² / (2 · 5) = 192,9 / 10 ≈ 19,3 m
Redução: Δd = 27,8 − 19,3 ≈ 8,5 m, valor mais próximo de 9 m.
Repare que a questão pede a diferença entre as duas distâncias: 19 m é a distância de frenagem a 50 km/h (e não a redução), e 38 m e 15 m não correspondem a nenhuma combinação correta dos dados. A resposta é 9 m.