O que ocorre quando o ônibus freia bruscamente por que você acha que isso acontece?

Diariamente, por meio dos veículos de comunicação, vemos notícias sobre acidentes de automóveis. Podemos dizer que o dano mais comum que uma pessoa sofre ao acidentar-se de carro está diretamente ligado à coluna cervical e ao pescoço. Tais lesões são provocadas pelo movimento relativo da cabeça em relação ao tórax durante os acidentes.

Quando estamos dentro de um carro em movimento, nosso corpo está com a mesma velocidade que ele. Ao frearmos bruscamente ou quando o veículo se choca com outro objeto e para, nosso corpo tende a manter o estado de movimento. O resultado é que somos projetados para frente.

Isso pode ser verificado quando estamos num ônibus e ele para: a tendência é continuarmos nos movendo para frente. No caso do carro, se não estivermos usando o cinto de segurança, continuaremos a nos mover, enquanto o carro para: dessa forma, iremos nos chocar com o painel do carro ou seremos projetados para fora.

O cinto de segurança tem o objetivo de evitar esse deslocamento relativo, pois ele atua no tórax e na cintura, mantendo-nos presos ao banco.

Nas colisões por trás, o veículo acelera para frente e o banco atua sobre as costas, impulsionando o ocupante para frente. A aceleração da cabeça, entretanto, é feita por forças transmitidas pelo pescoço e pelo encosto. Quando o encosto é mal desenhado, a força sobre o pescoço pode ser muito grande, causando danos à coluna cervical e aos tecidos do pescoço.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Quem dirige com a cabeça muito afastada do encosto tem maior probabilidade de sofrer danos na coluna, em caso de acidente.

Danos ao corpo

Em acidentes de carro, normalmente há três tipos de trauma:

- trauma por penetração:ocorre quando objetos cortantes ou pontiagudos penetram no corpo;
- trauma por impacto:danifica órgãos e tecidos quando parte do corpo colide com outros objetos, sofrendo forças localizadas;
- trauma por aceleração/desaceleração:danifica órgãos internos por acelerações diferentes das acelerações das partes do corpo.

A fim de diminuir os danos causados à coluna, os carros devem ter suportes para a cabeça em todos os bancos. Esses suportes devem ter uma altura mínima, alcançando pelo menos nove centímetros abaixo do topo da cabeça. Além disso, não devem estar a mais do que dez centímetros de distância.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física

Fala, pessoal! Nesta aula vamos resolver exercícios sobre Movimento Uniformemente Variado (MUV). Antes, porém, vamos relembrar algumas coisas desta disciplina.

A fórmula mais importante que vamos utilizamos nas questões de MUV é a Equação de Torricelli:

v² = v0² + 2 . a . Δs

v: velocidade do corpo.

v0: velocidade inicial.

a: aceleração.

Δs: variação de espaço (deslocamento escalar).

É importante lembrar que, em muitas questões, vamos nos deparar com gráficos. Nesses casos, temos que ter nossos conhecimentos de matemática afiados para calcular a área das figuras formadas no gráfico, como triângulos e trapézios.

Porém, nem sempre poderemos utilizar Torricelli, porque a questão pode nos dar grandezas diferentes. Assim, temos outras fórmulas que podemos utilizar nos exercícios de MUV, de acordo com a grandeza que não temos à disposição. Veja:

Para quando não tivermos a posição (s):

Para quando não tivermos a velocidade (v)

:

Para quando não tivermos a aceleração (a):

Para quando não tivermos o tempo (t):

 v² = v0² + 2 . a . Δs

Exercícios sobre MUV

Questão 1

(Unicamp) A Agência Espacial Brasileira está desenvolvendo um veículo lançador de satélites (VLS) com a finalidade de colocar satélites em órbita ao redor da Terra. A agência pretende lançar o VLS em 2016, a partir do Centro de Lançamento de Alcântara, no Maranhão.

a) Considere que, durante um lançamento, o VLS percorre uma distância de 1200 km em 800 s. Qual é a velocidade média do VLS nesse trecho?

A primeira coisa que devemos fazer é lembrar da fórmula da velocidade média:

Vm = 1500 m/s

b) Suponha que no primeiro estágio do lançamento o VLS suba a partir do repouso com aceleração resultante constante de módulo aR. Considerando que o primeiro estágio dura 80 s, e que o VLS percorre uma distância de 32 km, calcule aR.

Se o corpo parte do repouso, temos que v0 = 0. E se a aceleração é constante, temos um MUV. Veja também que Δt = 80 e que Δs = 32000.

Temos que encontrar uma fórmula que contenha todas as grandezas pedidas. No caso, não sabemos apenas a aceleração. Portanto:

a = 10 m/s

Questão 2

(Pucrs) Muitos acidentes acontecem nas estradas porque o motorista não consegue frear seu carro antes de colidir com o que está à sua frente. Analisando as características técnicas, fornecidas por uma revista especializada, encontra-se a informação de que um determinado carro consegue diminuir sua velocidade, em média, 5,0 m/s a cada segundo. Se a velocidade inicial desse carro for 90,0 km/h (25,0 m/s), a distância necessária para ele conseguir parar será de, aproximadamente,

a) 18,5 m

b) 25,0 m

c) 31,5 m

d) 45,0 m

e) 62,5 m

RESOLUÇÃO:

Repare: quando ele fala que o carro diminui sua velocidade, temos um Δv negativo. Nesse caso: Δv = -5 m/s. Já Δt = 1 s e v0 = 25 m/s. Note, agora, que ele nos diz que o carro vai parar, ou seja, a velocidade final será igual a zero (v = 0).

Vamos novamente buscar uma fórmula que atenda à nossa necessidade, que nesta questão é o Δs. Então, nosso primeiro passo será:

a = -5 m/s²

Veja que temos duas situações: as informações que utilizamos para calcular a aceleração não fazem parte da mesma situação dos outros dados que temos, incluindo o Δs que queremos encontrar.

Como não temos a grandeza tempo, podemos usar Torricelli:

v² = v0² 2 + 2. a . Δs

0 = 25 . 2 . (-5) . Δs

Δs = 62,5 m

RESPOSTA: E

Questão 3

(Uern) Seja o gráfico da velocidade em função do tempo de um corpo em movimento retilíneo uniformemente variado representado abaixo.

Considerando a posição inicial desse movimento igual a 46 m, então a posição do corpo no instante t = 8 s é

a) 54 m.

b) 62 m.

c) 66 m.

d) 74 m.

RESOLUÇÃO:

Vamos lembrar que a equação que nos dá a posição é:

Porém, ainda precisamos da aceleração para usar essa fórmula. Como não temos a posição (s), a fórmula que podemos utilizar para calcular a aceleração é:

Para isso, vou usar os dados que já tenho no gráfico. Repare que, como a aceleração é constante (MUV), o mesmo valor que posso calcular entre t = 0 e t = 5 s vale para o intervalo de t = 5 s a t = 8 s.

a = -2 m/s

Agora, basta substituir:

Δs = 62 m

RESPOSTA: B

Questão 4

Determine a velocidade escalar média entre os instantes t = 0 e t = T, para o movimento descrito pelo gráfico v x t abaixo.

RESOLUÇÃO:

Vamos lembrar que temos duas maneiras de calcular a velocidade média:

Essas fórmulas valem para um único MUV, como vemos no gráfico. Atenção: se o gráfico não possuir apenas uma reta, então há mais de um MUV.

Então, utilizado as informações que temos:

Vm = 15 m/s

Questão 5

(Fuvest-SP-modificada) Um corpo movimenta-se sobre o eixo X, com aceleração constante, de acordo com a função horária x = 2 + 2 . t – 2t², em que t é dado em segundos e x em metros.

a) Qual a velocidade escalar média entre t = 0 e t = 2 s?

Repare que em t = 0, temos que x0 = 2 m. Já para t = 2, basta usar a fórmula que ele nos deu:

x = 2 + 2 . 2 – 2 . 2²

x = -2 m

Agora:

 Vm = -2 m/s

b) Qual a velocidade no instante t = 2 s?

Veja que o que calculamos não é a velocidade instantânea final. Para isso, precisamos utilizar: 

v = v0 + a . t

Veja que a fórmula que temos no enunciado nada mais é que:

Então, basta comparar essa equação com a do enunciado. Sabemos, portanto, que v0 = 2 m/s e que a/2 = -2, então a = -4 m/s². Agora basta voltar à equação da velocidade:

v = v0 + a . t

v = 2 – 4 . 2

v = -6 m/s

c) Em que instante esse corpo inverte o sentido do movimento? Em que posição ocorre essa inversão?

Inverter o sentido significa parar. Então, v = 0:

v = 2 – 4 . t

0 = 2 – 4 . t

t = 0,5 s

Para achar a posição de inversão, basta substituir na fórmula que a própria questão nos deus:

x = 2 + 2 . 0,5 – 2 . 0,5²

x = 2,5 m

Espero que você tenha entendido um pouco melhor como resolver os Exercícios de Movimento Uniformemente Variado (MUV). E se quiser praticar mais, confira minha live de resolução de mais exercícios sobre o tema. Assista:

Clique aqui e acesse o curso de Matemática para aprender física. Tenho certeza que vai mudar a sua vida!

SAIBA MAIS
✅ MUV e Equação de Torricelli
✅ Exercícios sobre velocidade relativa
✅ Questões sobre movimento uniforme

Me acompanhe nas redes sociais: curta a minha página no Facebook, me siga no Instagram, se inscreva no Youtube e participe do meu canal oficial no Telegram.

O que acontece quando um ônibus freia bruscamente?

O que ocorre aos passageiros quando o ônibus dá uma freada brusca explique esse fato de acordo com a primeira lei de Newton lei da inércia?

Quando um ônibus dá uma freada brusca o que acontece com os passageiros que estão em pé explique usando o princípio da inércia?

O que ocorre com os passageiros que estão em um veículo quando esse automóvel freia bruscamente?