Questão 99 do Enem 2017: qual cinto de segurança machuca menos

Enem 2017 · 2º dia · caderno azul · Física · Mecânica

Nos outros cadernos: amarelo 93 · cinza 130 · rosa 134

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B 2

Em uma colisão frontal entre dois automóveis, a força que o cinto de segurança exerce sobre o tórax e abdômen do motorista pode causar lesões graves nos órgãos internos. Pensando na segurança do seu produto, um fabricante de automóveis realizou testes em cinco modelos diferentes de cinto. Os testes simularam uma colisão de 0,30 segundo de duração, e os bonecos que representavam os ocupantes foram equipados com acelerômetros. Esse equipamento registra o módulo da desaceleração do boneco em função do tempo. Os parâmetros como massa dos bonecos, dimensões dos cintos e velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes. O resultado final obtido está no gráfico de aceleração por tempo.

Gráfico de aceleração (m/s²) contra tempo (s) de 0 a 0,30 s para cinco cintos. Cinto 1: pico estreito perto de 150 em 0,07 s. Cinto 2: curva larga e baixa, com máximo perto de 65 entre 0,13 e 0,17 s. Cinto 3: pico estreito perto de 195 em 0,15 s. Cinto 4: máximo perto de 85 em 0,22 s. Cinto 5: pico estreito perto de 170 em 0,28 s

Qual modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Qual cinto aplica a menor força sobre o motorista.

O que é igual para todos

A massa e as velocidades antes e depois do impacto são as mesmas. Então a variação de velocidade é a mesma em todos os testes. No gráfico a × t, a área sob a curva é Δv: as cinco curvas têm, aproximadamente, a mesma área.

O que muda

Pela segunda lei de Newton, $F = m \cdot a$ . A força que o cinto faz no tórax é proporcional à aceleração. Quanto maior o pico, maior a força máxima e maior o risco de lesão.

O cinto 2 distribui a frenagem por mais tempo e atinge o menor pico, cerca de 65 m/s². É o mesmo princípio do airbag e das zonas de deformação: aumentar o tempo de frenagem para diminuir a força.

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

A
O cinto 1 tem pico perto de 150 m/s²: freia o boneco de forma brusca. (6,7% marcaram)
C
Foi a errada mais marcada. O cinto 3 tem o maior pico, quase 200 m/s²: é o mais perigoso. (18,3% marcaram)
D
O cinto 4 é o segundo melhor, mas seu pico (cerca de 85 m/s²) passa o do cinto 2. (14,4% marcaram)
E
O cinto 5 tem pico perto de 170 m/s². (7,9% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 4.435.081 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIFácilParâmetro B: 591 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 38ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram52,5%dos candidatos marcaram a B

Habilidade 2 · Competência 1Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.

Como os candidatos responderam

A6,7%
B52,5% ✓ gabarito
C18,3%
D14,4%
E7,9%

Em branco: 0,1% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50041,4%
500 a 60059,1%
600 a 70072,6%
700 ou mais83,6%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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