Questão 91 — ENEM 2024Caderno azul · 2º Dia
Muitas pessoas ainda se espantam com o fato de um passageiro sair ileso de um acidente de carro enquanto o veículo onde estava teve perda total. Essas pessoas talvez considerem, equivocadamente, que os carros mais seguros são os que têm as estruturas mais rígidas, ou seja, estruturas, que durante uma colisão, apresentam menor deformação. Na verdade, o que ocorre é o contrário. Por isso, a partir de 1958, passaram a ser produzidos carros com partes que se deformam facilmente.
DAY, C. Crumple Zones. Disponível em: https://pubs.aip.org.
Acesso em: 2 jul. 2024 (adaptado).
Assim, além dos cintos de segurança e dos airbags, os carros modernos passaram a contar com o dispositivo de segurança conhecido como crumple zone (região deformável, em inglês), conforme a figura.
Considerando o carro, seus ocupantes e o muro da figura como um sistema isolado, o crumple zone aumenta a segurança dos passageiros porque, durante uma colisão, a deformação da estrutura do carro
Alternativas
Resolução em Vídeo
Resolução
Ficha da Questão
- Matérias Necessárias: Física → Dinâmica (impulso, energia cinética, sistema isolado)
- Nível: Médio — exige articulação entre conservação do momento linear e dissipação de energia cinética
- Tema/Habilidade BNCC: Segurança veicular e princípios de conservação; análise de sistemas isolados
- Gabarito: B — revelado após resolução completa
Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando
- Comando reformulado: Por que o crumple zone aumenta a segurança dos passageiros durante uma colisão?
- Palavras-chave decisivas: sistema isolado, deformação da estrutura, segurança dos passageiros
- Armadilha típica: Confundir "absorver energia cinética" com "consumir quantidade de movimento" — em sistema isolado o momento linear é conservado, mas a energia cinética pode ser dissipada.
- O que a resposta precisa demonstrar: A deformação plástica do crumple zone converte energia cinética em energia de deformação, reduzindo a energia transmitida aos ocupantes.
Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais
- Sistema isolado: Sistema sem forças externas resultantes; a quantidade de movimento total é conservada.
- Energia cinética e deformação plástica: Quando o crumple zone se deforma, parte da energia cinética do veículo é convertida em energia de deformação permanente (calor e deformação plástica do metal).
- Impulso e tempo de colisão: A deformação aumenta o tempo de colisão, reduzindo a força média sobre os ocupantes (J = F·Δt = ΔQ).
Passo 3 — Decodificação do Enunciado
- Evidência 1: "considerando o carro, seus ocupantes e o muro como um sistema isolado" → a quantidade de movimento total do sistema é conservada antes e depois da colisão.
- Evidência 2: A figura mostra claramente a região deformável (crumple zone) na dianteira do veículo, além de airbag e cinto de segurança — dispositivos complementares de segurança.
- Evidência 3: "passageiro sai ileso enquanto o veículo teve perda total" → toda a energia foi absorvida pela estrutura do carro, não pelos ocupantes.
- Síntese: A segurança vem da absorção de energia cinética pela deformação plástica — não da conservação ou consumo de quantidade de movimento.
Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)
Subpasso 4.1 — Análise do sistema isolado
Em um sistema isolado (carro + ocupantes + muro), a quantidade de movimento total é conservada: Q_antes = Q_depois. Isso significa que nenhum dispositivo pode "consumir" ou "diminuir" a quantidade de movimento total do sistema — isso violaria a conservação do momento linear.
Subpasso 4.2 — O que o crumple zone realmente faz
A imagem mostra a região deformável na dianteira do veículo. Quando o carro colide com o muro, a frente do veículo se deforma progressiva e plasticamente. Esse processo converte grande parte da energia cinética em energia de deformação (trabalho realizado para deformar o metal), dissipando-a como calor e deformação permanente. A cabine dos passageiros é preservada, protegendo-os.
Subpasso 4.3 — Verificação das alternativas
A alternativa B afirma que a deformação "absorve a energia cinética do sistema" — fisicamente correto. A quantidade de movimento do sistema continua conservada (não é consumida), descartando C e E. O crumple zone não aciona airbags diretamente (A) nem cria barreira física rígida (D).
Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas
A) aciona os airbags do veículo.
Incorreta: Os airbags são acionados por sensores de impacto independentes, não pela deformação do crumple zone diretamente. Além disso, o enunciado pede o efeito da deformação sobre a segurança dos passageiros.
B) absorve a energia cinética do sistema.
Correta: A deformação plástica do crumple zone converte energia cinética em energia de deformação permanente, reduzindo a energia transmitida à cabine. Isso explica por que o passageiro sai ileso mesmo com o veículo destruído.
C) consome a quantidade de movimento do sistema.
Incorreta: Em um sistema isolado, a quantidade de movimento total é conservada — não pode ser consumida. Esse é justamente o ponto central do enunciado ao definir o sistema como isolado.
D) cria uma barreira de proteção para seus ocupantes.
Incorreta: O crumple zone faz o oposto: ele se deforma intencionalmente para absorver energia. Uma barreira rígida transmitiria toda a força da colisão aos ocupantes, sendo menos segura.
E) diminui a velocidade do centro de massa do sistema.
Incorreta: Em um sistema isolado sem forças externas resultantes, a velocidade do centro de massa não é alterada por forças internas. O crumple zone é uma interação interna ao sistema.
Gabarito: B — A deformação plástica do crumple zone absorve a energia cinética do sistema, convertendo-a em energia de deformação e protegendo os ocupantes.
Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova
- Reafirmação do gabarito: B é a única alternativa fisicamente correta: a deformação plástica é um mecanismo de absorção de energia cinética, não de alteração da quantidade de movimento.
- Padrão de cobrança: O ENEM frequentemente combina conceitos de sistema isolado com aplicações de segurança. A pegadinha clássica é confundir conservação de momento com dissipação de energia.
- Generalização: Em sistemas isolados, a quantidade de movimento é sempre conservada; a energia cinética pode ser dissipada por deformações plásticas, calor ou som.
- Dica de eliminação rápida: Elimine C e E imediatamente — violam a conservação do momento linear em sistema isolado. Elimine D — contradiz o próprio texto. Elimine A — o crumple zone é mecânico, não eletrônico. Gabarito: B.
- Conexões com outros temas: Impulso e variação de quantidade de movimento; colisões elásticas e inelásticas; trabalho e energia de deformação.