Estilo ENEM - Projeto Medicina

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1º Simulado 2010 – Estilo ENEM
sempre que estiver acelerado, portanto, só estará livre dela caso
esteja parado ou em movimento retilíneo sem aceleração.
Por que ela é chamada de força G ? Ora, para fazer uma alusão
à força da gravidade (peso) que também age em você. Por
exemplo, se seu carro dá uma freada muito brusca com uma
aceleração retardatória a = 20 m/s2 , essa aceleração equivale a
duas vezes a aceleração da gravidade (terrestre). Nessa freada
brusca, dizemos que seu corpo ficará sujeito a força g de
intensidade “2G” empurrando seu corpo para frente. À rigor,
isso significa que, durante essa freada, você se sentirá
empurrado para frente por uma força duas vezes maior do que o
seu próprio peso, ou seja, uma força “2P”.
Freada brusca (a bolinha sai
do centro e vai para frente)
Curva para a esquerda (a
bolinha sai do centro e vai
para a direita)
Acelerada forte para frente
(a bolinha sai do centro e vai
para trás)
Curva para a direita (a
bolinha sai do centro e vai
para a esquerda)
Da mesma forma, digamos que você faça uma curva fechada de
raio R com velocidade V no seu carro de Fórmula 1 ☺, com uma
aceleração centrípeta actp = V 2 /R = 30 m/s 2 . Essa aceleração
equivale a três vezes a aceleração da gravidade g = 10 m/s 2 .
Nesse caso, você sentirá seu corpo sendo empurrado
radialmente para fora da curva com uma força g de intensidade
“3G”. Em outras palavras, você sentirá uma força fictícia três
vezes maior do que o seu peso lhe empurrando para a fora da
curva, ou seja, uma força “3P”. Nas curvas, essa força também é
chamada de força “centrífuga”.
A força G, na verdade, é uma força fictícia. Quem está fora do
carro, em pé fora no gramado assistindo ao piloto fazer à curva,
não enxerga nem sente essa força. Ela só é percebida, de fato,
por quem está sob o efeito da aceleração.
Em 29 de abril de 2001, funcionários da CART (Champion Auto
Racing Teams) cancelaram uma corrida no Texas Motor
Speedway porque os pilotos tiveram vertigens após apenas
10 voltas. A combinação de altas velocidades e curvas fechadas
do Texas Motor Speedway gera forças de quase 5G nas curvas.
A 5G, um piloto experimenta uma força igual a cinco vezes o seu
peso.
Os pilotos sofrem um enorme castigo em uma pista como essa.
Esse nível de aceleração é maior do que a maioria das pessoas
já experimentou. Mesmo um ônibus espacial desenvolve
somente 3G na decolagem. O mais surpreendente é o tempo
que esses pilotos toleram esse tipo de força.
O autódromo do Texas Motor Speedway tem 2,4 km de
comprimento: a reta frontal tem 686 m de comprimento e a reta
oposta tem 405 m de extensão.
A uma velocidade de 370 km/h, os pilotos demoram cerca de 6,5
segundos para percorrer a reta frontal e então enfrentam quase
5G de força nos 6,5 segundos seguintes, enquanto eles
contornam a curva. Em seguida, demoram somente cerca de 4
segundos para percorrer a reta oposta antes da próxima curva e
outros 6,5 segundos de quase 5G novamente. Se a corrida
planejada de 966 km tivesse prosseguido até o final, os pilotos
teriam sofrido uma variação de 5G (nas curvas) até quase
zero G (nas retas) cerca de 800 vezes durante toda a prova
(urra !).
A musculatura do pescoço dos pilotos sofre bastante em provas
de corrida por causa dessa força G, requerendo grande preparo
físico e musculatura treinada para esse tipo de atividade. Que
todo bom piloto tem que ser bom de braço é fácil entender. Mas,
por este raciocínio, concluímos que todo bom piloto deve
ser bom também de pescoço !
Imagine que você venha de carro na avenida Dom Luiz atrasado
para sua aula no Simétrico e entre na rotatória da Praça
Portugal. Quanto maior a sua velocidade na curva, maior será a
força g que você sentirá na curva. Entretanto, a sua velocidade
na curva não pode ser grande demais devido ao risco de
derrapamento caso o atrito no chão seja insuficiente. Sendo o
coeficiente de atrito estático entre os pneus do carro e o chão
igual a µE = 1,5 e cinético µC = 1,2, o Prof. Renato Brito pede
que você determine a máxima força g que você poderá sentir ao
fazer a curva na Praça Portugal:
a) 0,8.G
b) 1,0.G
c) 1,2.G
d) 1,5.G
e) 2,0.G
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