Questão 105 do ENEM 2022 — Física
Em um autódromo, os carros podem derrapar em uma curva e bater na parede de proteção. Para diminuir o impacto de uma batida, pode-se colocar na parede uma barreira de pneus, isso faz com que a colisão seja mais demorada e o carro retorne com velocidade reduzida. Outra opção é colocar uma barreira de blocos de um material que se deforma, tornando-a tão demorada quanto a colisão com os pneus, mas que não permite a volta do carro após a colisão.
Comparando as duas situações, como ficam a força média exercida sobre o carro e a energia mecânica dissipada?
Resolução comentada
Como o tempo de colisão é o mesmo nos dois casos, a força média depende de quanto a velocidade do carro muda: na barreira de pneus o carro quica e volta, sofrendo uma variação de velocidade maior, logo uma força média maior; já na barreira de blocos, o carro não retorna, então toda sua energia cinética é convertida em calor/deformação, tornando a energia dissipada maior nessa colisão.
A opção que coloca força e energia dissipada maiores nos blocos parece intuitiva por soar "mais grave", mas é justamente o quicar contra os pneus que gera a maior variação de velocidade (e força) no mesmo intervalo de tempo, mesmo dissipando menos energia.