Questão 6

UNICAMP 2004

Física

(UNICAMP - 2004 - 2 fase - Questão 6)

O chamado “pára-choque alicate” foi projetado e desenvolvido na Unicamp com o objetivo de minimizar alguns problemas com acidentes. No caso de uma colisão de um carro contra a traseira de um caminhão, a malha de aço de um pára-choque alicate instalado no caminhão prende o carro e o ergue do chão pela plataforma, evitando, assim, o chamado “efeito guilhotina”. Imagine a seguinte situação: um caminhão de 6000 kg está a 54 km/h e o automóvel que o segue, de massa igual a 2000 kg, está a 72 km/h. O automóvel colide contra a malha, subindo na rampa. Após o impacto, os veículos permanecem engatados um ao outro.

a) Qual a velocidade dos veículos imediatamente após o impacto?

b) Qual a fração da energia cinética inicial do automóvel que foi transformada em energia potencial gravitacional, sabendo-se que o centro de massa do mesmo subiu 50 cm?

Gabarito:

Resolução:

a) Há conservação da quantidade de movimento:

$Q_{inicial}=Q_{final}\m_{carro}v_{carro}+m_{caminhao}v_{caminhao}=(m_{carro}+m_{caminhao})v\2000cdot 72+6000cdot 54 = (6000+2000)v\v=58,5 km/h$

b) A energia cinética e potencial gravitacional:

$E_C=frac{mv^2}{2}=frac{2000cdot 202}{2}=4cdot 10^5 J\E_P=mgh=2000cdot 10cdot 0,5=1cdot 10^4 J$

Assim, a fração será:

$frac{E_P}{E_C}=frac{10^4}{4cdot 10^{5}}=0,025=2,5%$

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