Exercício 6.2 · Exame Nacional Física e Química A Época especial 2023

6. Algumas condições estruturais das vias rápidas e autoestradas contribuem para a segurança rodoviária na circulação de veículos. Nas saídas das autoestradas, constroem-se vias aproximadamente circulares para efetuar alterações de sentido e rampas de emergência para diminuir drasticamente o módulo da velocidade.

6.2. Um camião em movimento num percurso retilíneo, de desnível acentuado, sofre uma falha no sistema de travagem. O motorista dirige o camião para uma rampa de emergência com inclinação $\alpha$, de acordo com a Figura 7.

Admita que o camião pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material) e que são desprezáveis todas as forças dissipativas que nele atuam ao longo da rampa de emergência.

Numa determinada ocasião, um camião de $1{,}3 \times 10^4\text{ kg}$ entra numa rampa de emergência com uma inclinação de $12^\circ$. A velocidade inicial do camião é, em módulo, $130\text{ km h}^{-1}$ e, nesta circunstância, o camião percorre uma distância, $d$, até parar.

Considere a existência de outras situações, em que se altera apenas uma das condições: módulo da velocidade inicial do camião, massa do camião ou inclinação da rampa de emergência.

Associe cada uma das situações, expressas na Coluna I, a uma das descrições da variação da distância percorrida pelo camião na rampa de emergência, até parar, que constam na Coluna II.

Escreva, na folha de respostas, cada letra da Coluna I seguida do número correspondente da Coluna II. A cada letra corresponde apenas um número.

(a) Se o módulo da velocidade inicial do camião for $120\text{ km h}^{-1}$,

(b) Se a massa do camião for $1{,}0 \times 10^4\text{ kg}$,

(c) Se a inclinação da rampa de emergência for $10^\circ$,