Questão 64 do ENEM 2012Ciências da Natureza

ENEM 2012Ciências da Natureza2ª aplicação

O freio ABS é um sistema que evita que as rodas de um automóvel sejam bloqueadas durante uma frenagem forte e entrem em derrapagem. Testes demonstram que, a partir de uma dada velocidade, a distância de frenagem será menor se for evitado o bloqueio das rodas.

O ganho na eficiência da frenagem na ausência de bloqueio das rodas resulta do fato de
A
o coeficiente de atrito estático tornar-se igual ao dinâmico momentos antes da derrapagem
o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento.
Resposta correta
C
o coeficiente de atrito estático ser menor que o dinâmico, independentemente da superfície de contato entre os pneus e o pavimento.
D
a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas, independentemente do coeficiente de atrito.
E
a superfície de contato entre os pneus e o pavimento ser maior com as rodas desbloqueadas e o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico.
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

Para entender como o freio ABS funciona e por que ele é tão eficiente, precisamos analisar os tipos de atrito envolvidos na frenagem de um veículo: o atrito estático e o atrito dinâmico (ou cinético).

Quando um carro freia sem travar as rodas (como no sistema ABS), os pneus continuam girando. Isso significa que o ponto do pneu que toca o asfalto a cada instante está momentaneamente em repouso em relação ao solo. Nessa situação, a força que atua entre o pneu e o solo é a força de atrito estático.

Por outro lado, se o motorista pisa fundo no freio e as rodas travam, o carro começa a derrapar. O pneu desliza sobre o asfalto, e a força que atua passa a ser a força de atrito dinâmico.

A física nos ensina que a força de atrito máxima que podemos obter antes de um objeto começar a deslizar (atrito estático máximo) é sempre maior do que a força de atrito quando o objeto já está deslizando (atrito dinâmico). Isso ocorre porque o coeficiente de atrito estático (μe\mu_e) é maior que o coeficiente de atrito dinâmico (μd\mu_d), ou seja: μe>μd\mu_e > \mu_d

Como a força de atrito é dada por Fat=μNF_{at} = \mu \cdot N (onde NN é a força normal), um coeficiente de atrito maior resulta em uma força de atrito maior. Uma força de atrito maior, por sua vez, proporciona uma desaceleração mais intensa, fazendo com que o carro pare em uma distância menor.

Portanto, o ganho na eficiência da frenagem com o sistema ABS (que evita o bloqueio das rodas) resulta do fato de o coeficiente de atrito estático ser maior que o dinâmico, independentemente da superfície de contato.

Analisando as alternativas, a correta é a B.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2012 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.