Caiu no vestibular

Cinto de segurança

UNICAMP-SP (Primeira Fase)

A importância e a obrigatoriedade do uso do cinto de segurança nos bancos dianteiros e traseiros dos veículos têm sido bastante divulgadas pelos meios de comunicação. Há grande negligência especialmente quanto ao uso dos cintos traseiros. No entanto, existem registros de acidentes em que os sobreviventes foram apenas os passageiros da frente, que estavam utilizando o cinto de segurança.

a) Considere um carro com velocidade v = 72 km/h que, ao colidir com um obstáculo, é freado com desaceleração constante até parar completamente após Δt = 0,1 s . Calcule o módulo da força que o cinto de segurança exerce sobre um passageiro com massa m = 70 kg durante a colisão para mantê-lo preso no banco até a parada completa do veículo.

b) Um passageiro sem o cinto de segurança pode sofrer um impacto equivalente ao causado por uma queda de um edifício de vários andares. Considere que, para uma colisão como a descrita acima, a energia mecânica associada ao impacto vale E = 12 kJ . Calcule a altura de queda de uma pessoa de massa m = 60 kg, inicialmente em repouso, que tem essa mesma quantidade de energia em forma de energia cinética no momento da colisão com o solo. (g = 10 m/s²)

Solução:

a) V0 = 72 km/h = 20 m/s

Princípio Fundamental da Dinâmica:

F = m.a = m.ΔV/Δt => F = 70. 20/0,1 =>

F = 1,4.10⁴ N

b) Ec = Ep => Ec = m.g.H => 12.10³ = 60.10.H =>

H = 20 m