Questão de Física — Dinâmica — CESPE / CEBRASPE 2025

Força necessária para parar um veículo em movimento

Gabarito: letra E (ERRADO). A força necessária para parar um veículo não depende apenas da velocidade, mas principalmente da massa e da variação da velocidade no tempo (ou da distância de frenagem). No caso, o caminhão tem massa 10 vezes maior que a do carro, e sua velocidade é a metade; a quantidade de movimento do caminhão é 5 vezes maior, o que exige uma força maior (ou igual, se o tempo de frenagem for proporcionalmente maior) para pará-lo. A afirmação de que a força seria menor por causa da menor velocidade ignora o efeito da massa, contrariando a segunda lei de Newton.

A questão envolve o conceito de força resultante média durante a frenagem. Pela segunda lei de Newton, a força resultante é o produto da massa pela aceleração: $F = m \cdot a$. Como o veículo para, a aceleração é negativa (desaceleração) e seu módulo depende da variação da velocidade e do tempo de frenagem: $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$. Assim, a força média é:

Vamos calcular para cada veículo, convertendo as velocidades para m/s (dividindo por 3,6):

• Carro: $m = 800\ \text{kg}$, $v = 72\ \text{km/h} = 20\ \text{m/s}$

• Caminhão: $m = 8\ \text{t} = 8000\ \text{kg}$, $v = 36\ \text{km/h} = 10\ \text{m/s}$

Como ambos param no mesmo instante $t_p$, o tempo de frenagem é o mesmo ($\Delta t = t_p$). Então:

• Força no carro: $F_{carro} = 800 \cdot \frac{20}{t_p} = \frac{16000}{t_p}\ \text{N}$

• Força no caminhão: $F_{caminhão} = 8000 \cdot \frac{10}{t_p} = \frac{80000}{t_p}\ \text{N}$

Portanto, $F_{caminhão} = 5 \cdot F_{carro}$. A força para parar o caminhão é 5 vezes maior que a do carro, não menor. A justificativa apresentada no item ("porque a velocidade do caminhão é menor") é incorreta, pois desconsidera a massa, que é o fator dominante.

A pegadinha da banca está em induzir o candidato a comparar apenas as velocidades, esquecendo que a força depende também da massa e do tempo de frenagem. Se o tempo de frenagem fosse diferente, a comparação poderia mudar, mas o enunciado fixa o mesmo $t_p$ para ambos.

Alternativa E — ❌ Errado ⟵ GABARITO

A afirmação está errada. O erro está em afirmar que a força para parar o caminhão será menor porque sua velocidade é menor. A força média de frenagem é dada por $F = m \cdot \frac{\Delta v}{\Delta t}$. Como o caminhão tem massa 10 vezes maior e velocidade metade, o produto $m \cdot \Delta v$ (variação da quantidade de movimento) é 5 vezes maior para o caminhão. Com o mesmo tempo de frenagem, a força no caminhão é 5 vezes maior. Portanto, a força necessária para parar o caminhão é maior, não menor.

Gabarito: letra E (ERRADO).