Questão 105 do ENEM 2024 — Física
Crumple zones
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.
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
Resolução comentada
A questão cobra conservação da quantidade de movimento e da energia em colisões. O enunciado considera o sistema isolado (carro, ocupantes e muro) e pergunta por que a deformação da estrutura do carro, a crumple zone mostrada na figura, aumenta a segurança dos passageiros.
Em um sistema isolado, a quantidade de movimento total se conserva, independentemente da deformação, e a velocidade do centro de massa do sistema também não se altera por forças internas. Quem muda é a energia: antes da colisão, o carro tem energia cinética. Quando a parte da frente se amassa, essa energia é absorvida pelo trabalho de deformação da lataria, dissipando-se em calor, som e deformação plástica. Menos energia chega aos ocupantes, e a desaceleração acontece ao longo de um intervalo maior, o que reduz a força média sobre eles. Por isso a resposta correta é que a deformação absorve a energia cinética do sistema.
Os distratores: dizer que a deformação consome a quantidade de movimento ou diminui a velocidade do centro de massa viola a conservação em sistema isolado, e foi justamente por isso que o enunciado fez essa hipótese. Acionar o airbag é função de sensores, não efeito direto da deformação. E criar uma "barreira de proteção" descreve o oposto do que o texto afirma, pois estruturas rígidas deformam menos e são mais perigosas para os ocupantes.