Descreva como a física pode ser aplicada por um perito para determinação da velocidade de veículos envolvidos em acidentes de trânsito. Tal descrição deve ser acompanhada tanto pelos conceitos físicos quanto pelas equações pertinentes.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente entender como a física pode ajudar um perito a descobrir a velocidade dos carros envolvidos em um acidente de trânsito. Vamos precisar usar conceitos de cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento dos objetos, e também algumas equações básicas para calcular essa velocidade.
Passo 2
Primeiro, o perito pode analisar as marcas de frenagem no local do acidente. Quando um carro freia, ele deixa uma marca no chão chamada de “marca de frenagem”. A extensão dessa marca pode nos dar uma pista sobre a velocidade do veículo antes de começar a frear.
Passo 3
Para isso, usamos a equação da cinemática que relaciona a velocidade, a aceleração (ou desaceleração) e o tempo. A fórmula é:
Aqui, $ v $ é a velocidade final (que é zero quando o carro para), $ v_0 $ é a velocidade inicial que queremos descobrir, $ a $ é a desaceleração, e $ \Delta s $ é a distância da marca de frenagem.
Passo 4
Como o carro para, podemos simplificar a equação para:
Rearranjando para encontrar $ v_0 $:
Note que a desaceleração $ a $ é negativa, por isso o sinal negativo dentro da raiz.
Passo 5
Agora, precisamos estimar a desaceleração $ a $. Isso pode depender de fatores como a condição da estrada e dos pneus. Digamos que a desaceleração média seja de aproximadamente $ -7 , m/s^2 $, um valor comum em frenagens fortes.
Passo 6
Com a distância da marca de frenagem medida, por exemplo, $ \Delta s = 50 , metros $, e substituindo na fórmula:
Resposta
A velocidade inicial do veículo antes da frenagem foi aproximadamente $ 26,46 , m/s $.