5.72 A caminhonete do Problema 5.71 se desloca com velocidade constante em uma estrada cujo limite de velocidade é de
. Vendo um sinal de parar mais adiante, o motorista pisa no freio e pára depois de percorrer
. Sem nenhum aviso, um policial escondido em um arbusto surge e aplica uma multa no motorista. Ao protestar que ele não havia superado o limite de velocidade da estrada, o policial disse “Eu vi a caixa se deslocar da traseira para a frente da área de carga da caminhonete. Para deslizar desse modo, você deve ter pisado no freio com muita força, o que significa que antes você estava aumentando de velocidade”. O argumento do policial prevaleceria na corte que julga ações do trânsito? (Suponha que o juiz, como você, saiba física.)
Passo 1
O enunciado diz que a caminhonete se movia com velocidade constante (não superior a
), avistou a placa de “pare”, freou e parou em
. O policial viu uma caixa na carroceria deslizar da traseira para a frente e concluiu que isso só ocorreria se o freio tivesse sido muito forte (isto é, se o carro estivesse acelerando antes). Vamos usar cinemática para achar a desaceleração do freio e a física da inércia e atrito para mostrar que o deslizamento é consequência do freio, não de aceleração prévia.
Passo 2
Convertemos o limite de velocidade para o SI.
Logo, a velocidade inicial máxima é
.
Passo 3
Aplicamos a equação de Torricelli para movimento com aceleração constante até parar (
em
):
Isolando
:
Passo 4
Do ponto de vista da caixa, durante a desaceleração do caminhão atua uma força inercial equivalente a
empurrando-a para frente. Se essa força exceder a força de atrito estático
, a caixa desliza para frente. Nada disso requer que o caminhão estivesse acelerando antes de frear; o deslizamento ocorre justamente porque o freio impôs grande desaceleração.
Passo 5
O argumento do policial cai por terra: a caixa deslizou para frente por causa da desaceleração do freio, e não porque o motorista estivesse acelerando previamente. Em um julgamento bem informado pela física, a prova do policial não se sustenta.
Resposta
O argumento do policial não prevaleceria na corte.