Unesc - 2024
Durante a aquaplanagem, a capacidade de um veículo manter o controle e a tração na pista é significativamente reduzida. Qual dos seguintes princípios físicos explica melhor a redução da força de atrito entre os pneus do veículo e a superfície da estrada, contribuindo diretamente para o fenômeno da aquaplanagem?
(A) A Lei da Gravidade, que aumenta a pressão do veículo sobre a camada de água, intensificando o fenômeno.
(B) A Terceira Lei de Newton, onde a ação da roda empurrando a água para trás produz uma reação que empurra o veículo para frente.
(C) O Princípio de Bernoulli, onde a velocidade aumentada do fluxo de água sob o pneu reduz a pressão, elevando o veículo.
(D) A Lei de Coulomb, que descreve a força de atrito estático entre os pneus e a superfície da estrada, independente da presença de água.
(A) A Lei da Gravidade, que aumenta a pressão do veículo sobre a camada de água, intensificando o fenômeno.
(B) A Terceira Lei de Newton, onde a ação da roda empurrando a água para trás produz uma reação que empurra o veículo para frente.
(C) O Princípio de Bernoulli, onde a velocidade aumentada do fluxo de água sob o pneu reduz a pressão, elevando o veículo.
(D) A Lei de Coulomb, que descreve a força de atrito estático entre os pneus e a superfície da estrada, independente da presença de água.
Passo 1
O enunciado trata do fenômeno da aquaplanagem, em que uma lâmina de água entre o pneu e o asfalto faz cair a força de atrito e faz o pneu “flutuar”. O conteúdo principal é mecânica dos fluidos—mais especificamente, o efeito de uma camada de água em alta velocidade sob o pneu—andaremos pelo conceito de pressão hidráulica e suas consequências na força de atrito.
Passo 2
Vamos analisar as alternativas:
- (A) A Lei da Gravidade explica o peso, mas não o aumento da pressão do veículo sobre a água nem a origem da redução de atrito.
- (B) A Terceira Lei de Newton fala de ação e reação, mas isso descreve propulsão, não a perda de atrito pela presença de água.
- (D) A Lei de Coulomb define a força de atrito estático como
, mas não explica por que o normal diminui quando há água entre pneu e estrada.
Passo 3
A explicação física mais adequada é o Princípio de Bernoulli, que diz que, para um fluido incompressível em escoamento estacionário,
Aqui, se a velocidade
da água sob o pneu aumenta, a pressão
nessa região diminui.
Passo 4
Com a pressão sob o pneu reduzida, o apoio normal
do veículo sobre a estrada cai. Como a força de atrito estático vale
uma menor
leva a um
menor, fazendo o pneu perder aderência e ocorrer a aquaplanagem.
Resposta
(C) O Princípio de Bernoulli, onde a velocidade aumentada do fluxo de água sob o pneu reduz a pressão, elevando o veículo.