Q4.35 Quando um carro sofre uma colisão traseira, os passageiros podem sentir como se fossem chicoteados. Use as leis de Newton para explicar as causas disso.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que a questão pede: quando um carro leva uma batida por trás, os passageiros às vezes sentem aquele “chicote” no pescoço, o famoso whiplash. A matéria aqui é Mecânica, mais precisamente as Leis de Newton (inércia e relação entre força e aceleração). Para resolver a parada, a gente vai precisar entender:
- Lei da Inércia (1ª lei de Newton) – por que as partes do corpo não mudam de movimento sozinhas.
- Segunda lei de Newton – como a força que o banco empurra causa aceleração (F=ma).
Passo 2
Primeiro, a 1ª Lei de Newton (inércia) diz assim: um corpo em repouso tende a ficar em repouso, e um corpo em movimento tende a ficar em movimento, a não ser que uma força externa aja sobre ele.
No caso da colisão traseira:
No caso da colisão traseira:
- O carro recebe a força do outro veículo por trás e acelera pra frente de repente.
- Os passageiros, sem estar “colados” no carro, querem continuar no estado anterior (repouso), por causa da inércia.
Então, quando o carro se move para frente, o tronco do passageiro é empurrado pelo encosto do banco (força externa), mas a cabeça, que não está diretamente presa ao banco, fica “para trás” alguns instantes.
Passo 3
Agora entra a 2ª Lei de Newton, que diz que a força resultante sobre um corpo é dada por
onde m é a massa do corpo (ou da parte do corpo) e a é a aceleração sofrida.
- O banco aplica uma força no tronco do passageiro, gerando uma aceleração grande e repentina.
- A cabeça só vai sentir essa força depois, via músculos e ligamentos do pescoço.
Esse atraso faz com que o pescoço seja forçado a estender (cabeça vai pra trás) e depois a flexionar (cabeça vai pra frente), tudo num intervalo muito curto de tempo e com grande aceleração.
Passo 4
Resumindo o movimento em sequência:
- Impacto → banco empurra o tronco pra frente.
- Cabeça fica “para trás” por inércia (1ª lei).
- Músculos/ligamentos começam a puxar a cabeça pra acompanhar o resto do corpo (2ª lei → força causa aceleração da cabeça).
- O rápido vai-e-vem causa tensão exagerada no pescoço, daí a sensação de chicote.
Resposta
O tal “chicote” acontece porque, na colisão traseira, o corpo do passageiro é acelerado de imediato pelo banco (força aplicada → F=ma), mas a cabeça, por inércia, demora um instante a responder. Esse atraso gera um movimento abrupto de extensão e depois flexão do pescoço, provocando lesões e a sensação de ter sido chicoteado.