Questão 105 do Enem 2022 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Física · Quantidade de movimento, impulso e colisões. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2022
  • 2º dia
  • Natureza
  • Física
  • Quantidade de movimento, impulso e colisões
  • Habilidade H18
  • Dificuldade média

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?

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Gabarito oficial (INEP): A

O principal conceito é o teorema do impulso: a variação da quantidade de movimento é igual ao impulso da força, ΔQ = F·Δt. Nas duas barreiras, o tempo de colisão é o mesmo (são igualmente demoradas). Logo, quem tiver maior variação de quantidade de movimento terá maior força média.

Barreira de pneus: o carro volta com velocidade reduzida, ou seja, a velocidade muda de sentido. A variação ΔQ é maior, portanto a força média é maior.

Barreira de blocos: o carro não volta, para. A variação de quantidade de movimento é menor, logo a força média é menor.

Energia dissipada: pneus devolvem parte da energia (o carro sai com velocidade). Blocos deformam-se e absorvem a energia, e o carro para. Assim, toda a energia cinética é dissipada na barreira de blocos, que é maior.

Portanto: força maior com pneus e energia dissipada maior com blocos (alternativa A).

Por que as outras estão erradas:

  • (B) Inverte as duas conclusões: a força é maior com pneus, não com blocos.
  • (C) A energia dissipada não é igual, pois o carro retorna na barreira de pneus.
  • (D) A energia dissipada é maior com blocos, porque o carro para totalmente.
  • (E) Força maior com blocos contradiz ΔQ maior com pneus.

Dica Enem: Compare sempre a variação da velocidade (se o objeto volta ou para). Se o objeto rebate, a variação da quantidade de movimento é maior, então a força média também é.

Conceitos cobrados: Impulso e quantidade de movimento (teorema do impulso); Força média em colisões; Energia mecânica dissipada em colisões inelásticas.

Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 1,42.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2022, 2º dia, questão 105.
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