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Impacto do automóvel F1 no muro de concreto

Olá! Estava me perguntando qual a força g que um piloto experimenta na colisão de um carro de Fórmula 1 num muro de concreto a 210 km/h. Um carro de F1 tem entre 500-600 kg e uns 4,5 m de comprimento. Muito obrigado desde já!

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Em uma colisão frontal do automóvel F1 no muro de concreto, sendo V o valor da velocidade incial, haverá um momento em que a velocidade do seu centro de massa se anula. Então, usando a equação de Torricelli pode-se estimar o módulo A da aceleração que o automóvel (o centro de massa do automóvel) apresenta  durante a transição para o repouso, sendo X o módulo do deslocamento do centro de massa do automóvel neste processo.  Portanto

Este resultado implica que quanto mais deformável é o automóvel, tanto menor é o valor da aceleração durante a colisão. Entretanto existe um limite inferior para esta aceleração pois o valor máximo de X é sempre menor do que o comprimento do automóvel dado que o muro não recua.

Como o automóvel tem 4,5m de comprimento e o seu centro de massa está dentro do automóvel, pode ser estimada distância do para-choque dianteiro ao centro de massa em cerca de 3,0 m. Se o automóvel se deslocava a 210km/h (58m/s), a aceleração MÍNIMA no impacto contra o poste tem o valor de

Ou seja, esta aceleração MÍNIMA – a deformação do automóvel durante o impacto pode ser menor e portanto X poderá ter valor menor do que 3,0 m, aumentando assim a aceleração – resulta em cerca de 560/9,8=57 vezes a aceleração da gravidade. Portanto a intensidade da força de impacto será 57 ou mais vezes o valor do peso, ou no jargão pouco científico, “a força g é no mínimo 57”.

Uma colisão frontal nessa velocidade tem consequências catastróficas e não há como proteger o piloto. Mesmo que ele não seja esmagado pelas deformações no cockpit, os efeitos inerciais danosos devido à tão grande aceleração não podem ser evitados.

Esta discussão demonstra que a aceleração durante o impacto cresce com o quadrado do valor da velocidade do automóvel no momento da colisão e que há um valor MÍNIMO para ela dado que a deformação máxima que o automóvel sofre é limitada pelo comprimento do automóvel.

Outras postagens sobre o tema da força de impacto encontram-se em Força de impacto.

“Docendo discimus.” (Sêneca)


Um comentário em “Impacto do automóvel F1 no muro de concreto

  1. Um exemplo de forças G, na semana passada, um acidente na Moto GP, com telemetria.

    Entenda funcionamento de airbag que pode ter salvado a vida de Márquez

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