O documento resume os principais conceitos de física relacionados à segurança rodoviária, incluindo dispositivos de segurança como cintos e airbags, movimento retilíneo e acelerado, leis de Newton, forças como atrito e colisão, e impulsão.

1. Trabalho realizado por:
Marta Ferreira, nº20

2. Índice
- Dispositivos de Segurança Rodoviária
- Repouso, Movimento e Trajectória
- Deslocamento e Distância Percorrida
- Rapidez Média e Velocidade
- Movimento Rectilíneo Uniforme – Posição e Velocidade
- Estudo da Velocidade no Movimento Uniformemente Acelerado
- Estudo da Velocidade no Movimento Uniformemente Retardado
- Factores que Afectam a Distância de Segurança
- Movimentos e Aceleração
- Lei da Inércia
- Aplicação da Segunda Lei de Newton
- Par Acção-Reacção
- Força de Colisão
- Força de Atrito
- Efeito Rotativo de uma Força
- Impulsão
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3. Importância e Funcionamento dos Dispositivos de
Segurança Rodoviária
É fundamental usar os meios de transporte de forma regrada e em
segurança.
Em caso de colisão, os dispositivos de segurança como cintos de
segurança, airbags e capacetes protegem os ocupantes dos veículos,
diminuindo os efeitos da força de embate.
O cinto de segurança distribui a força de colisão por uma área maior,
diminuindo a pressão (Fig. 1 e 2).
Os airbags só são eficientes quando associados ao cinto de segurança
(Fig. 3).
Fig. 1 - Com cinto de segurança Fig. 2 - Sem cinto de segurança Fig. 3 - Airbag
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4. Os capacetes protegem os motociclistas em caso de colisão (Fig. 4 e
5).
As crianças devem ser transportadas no banco de trás, em cadeiras
próprias e sempre com o cinto de segurança (Fig. 6 e 7).
Fig. 4 – Com capacete Fig. 5 - Sem capacete
Fig. 6 – Com cadeira Fig. 7 - Sem cadeira
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5. Repouso, Movimento e Trajectória
São muitas as situações do dia-a-dia que nos permitem concluir que o
estado de repouso e de movimento de um corpo é relativo, pois eles
dependem do referencial, isto é, do corpo ou corpos que tomamos
para referência no estudo dos movimentos.
Um corpo está em movimento, sempre que a sua posição varia à
medida que o tempo decorre (Fig. 8).
Um corpo está em repouso, se a sua posição não varia à medida que
o tempo decorre (Fig. 8).
Fig. 8 – Gráfico Posição-Tempo
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6. Olhando à nossa volta verificamos que tudo se move.
O jovem está em movimento em relação às árvores e aos candeeiros
da estrada (Fig. 9).
A árvores e os candeeiros da estrada estão em repouso uns em
relação aos outros, mas ambos estão em movimento relativamente ao
comboio (Fig. 9).
O referencial é o corpo que tomamos para referência no estudo dos
movimentos.
A trajectória é a linha que une as posições ocupadas por um corpo
quando ele se move.
Há trajectórias curvilíneas (movimento curvilíneo, Fig. 10) e rectilíneas
(movimento rectilíneo).
Fig. 9 – Referenciais Fig. 10 – Trajectória Curvilínea (circular)
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7. Deslocamento e Distância Percorrida
Normalmente, no nosso dia-a-dia quando queremos ir de um local
para outro, a pé, de carro, ou por outro meio de transporte, podemos
escolher trajectórias diferentes. A distância percorrida poderá ser maior
ou menor dependendo da trajectória escolhida.
O deslocamento efectuado é o mesmo, qualquer que seja a
trajectória escolhida (Fig. 11).
Fig. 11 – Deslocamento
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8. Rapidez Média e Velocidade
Ao contrário da rapidez média, que é uma grandeza escalar, pois
basta um número para a caracterizar, a velocidade é uma grandeza
vectorial representada por um vector, e tem módulo, direcção e sentido
(Fig.12).
Fig. 12 – Rapidez média e velocidade
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9. Movimento Rectilíneo Uniforme – Posição e
Velocidade
O movimento de um corpo diz-se uniforme quando o valor da
velocidade se mantêm constante, isto é, quando a distância percorrida
é directamente proporcional ao tempo gasto para a percorrer (Fig.13).
Fig. 13 – Gráfico Posição-Tempo e Gráfico Velocidade-Tempo
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10. Estudo da Velocidade no Movimento Uniformemente
Acelerado
No nosso dia-a-dia, sempre que estamos em movimento, o valor da
velocidade varia constantemente. Quando o valor da velocidade
aumenta sempre da mesma forma e se percorrem distâncias cada vez
maiores em intervalos de tempo iguais diz-se que o movimento é
uniformemente acelerado (Fig.14).
Fig. 14 – Movimento Uniformemente Acelerado
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11. Estudo da Velocidade no Movimento Uniformemente
Retardado
No nosso dia-a-dia, quando estamos em movimento, quase sempre o
valor da velocidade varia. Quando o valor da velocidade diminui
sempre da mesma forma e se percorrem distâncias cada vez menores
em intervalos de tempo iguais diz-se que o movimento é uniformemente
retardado (Fig.15).
Fig. 15 – Movimento Uniformemente Retardado
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12. Factores que Afectam a Distância de Segurança
Quando o condutor de um veículo se apercebe de um obstáculo,
trava, tentando parar antes de o atingir.
A distância total que o veículo percorre após o condutor se aperceber
do obstáculo chama-se distância de segurança rodoviária (Fig.16). Se a
distância do veículo ao obstáculo for maior que a distância de
segurança, o veículo parará sem chocar. Se a distância for menor,
ocorrerá um acidente.
Fig. 16 – Marcas de Segurança
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13. Movimentos e Aceleração
Através da aceleração média caracteriza-se o modo como a
velocidade varia. A aceleração média é uma grandeza física vectorial,
pois tem um valor, uma direcção e um sentido (Fig. 17).
Fig. 17 – Gráfico Aceleração-Tempo
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14. Lei da Inércia
Por si próprio, nenhum corpo é capaz de variar a sua velocidade, seja
em valor, seja em direcção ou em sentido.
Isto é, não é capaz de alterar o seu estado de repouso ou de
movimento rectilíneo uniforme. Para que esta alteração ocorra é
necessária a actuação de uma força (Fig. 18).
Menor massa – menor resistência à alteração do estado de repouso –
menor inércia.
Maior massa – maior resistência à alteração do estado de repouso –
maior inércia.
A inércia é uma medida da resistência que qualquer corpo oferece à
alteração da sua velocidade.
Fig. 18 – Lei da Inércia
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15. Com a travagem do carro os ocupantes tendem a manter a
velocidade que traziam. Podem, por isso, continuar o seu movimento
sendo projectados para fora (Fig.19).
O peso é equilibrado pela força normal – a força resultante é nula – a
bola mantém o seu movimento (Fig.20).
A aplicação de uma força faz com que a resultante das forças deixe
de ser nula. A bola aumenta a sua velocidade e entra em movimento
(Fig.21).
O peso é equilibrado pela força normal – a força resultante é nula – a
bola mantém-se em repouso (Fig.22).
Quando a resultante das forças que actuam sobre um corpo for nula, o
corpo estará em equilíbrio.
O peso é equilibrado pela força normal – a força resultante é nula –,
pelo que a pessoa se mantém em repouso.
Fig. 21 – Aplicação de Forças
Fig. 19 – Lei da Inércia
Fig. 20 – Movimento Fig. 22 - Repouso 15

16. Aplicação da Segunda Lei de Newton
A força resultante e a aceleração estão relacionadas com a variação
de velocidade. Isaac Newton relacionou-as ao propor a Segunda Lei de
Newton, ou Lei Fundamental da Dinâmica. De acordo com esta Lei, a
força resultante que actua sobre um corpo é directamente
proporcional à aceleração que ele adquire (Fig. 23).
Fig. 23 – Segunda Lei de Newton
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17. Par Acção-Reacção
De acordo com a Terceira Lei de Newton, se um corpo exerce uma
força sobre outro, este reage e exerce sobre o primeiro uma força de
igual intensidade e direcção, mas sentido oposto. Isto significa que as
forças actuam sempre aos pares: os pares acção-reacção (Fig. 24).
Fig. 24 – Par Acção-Recção
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18. Força de Colisão
Quando o condutor de um veículo se apercebe de um obstáculo e
não consegue parar antes de o atingir, ocorre uma colisão. O veículo
ao colidir com o obstáculo exerce uma força sobre este, cujo efeito é
visível pelos danos causados no obstáculo. Durante a colisão, também o
obstáculo exerce no veículo uma força que designamos por força de
colisão.
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19. Força de Atrito
Um corpo em movimento, desde que não seja no vazio, está sempre
sujeito a forças de atrito, que se opõem ao movimento. Estas forças
surgem na superfície de contacto entre o corpo que se move e aquele
em relação ao qual se está a mover, existindo quer o movimento ocorra
sobre uma superfície sólida, num líquido ou no ar.
O atrito retarda a velocidade do corpo.
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20. Efeito Rotativo de uma Força
A aplicação de forças nos corpos pode produzir movimento de
rotação.
O efeito rotativo de uma força pode ser medido pelo momento da
força (Fig. 25).
A força tem efeito de rotação maior se a linha de acção da força for
perpendicular ao eixo de rotação (Fig. 26).
A força tem efeito de rotação maior se aplicarmos a força mais longe
do eixo de rotação (Fig. 27).
Fig. 25 – Rotação da Terra Fig. 26 – Força Perpendicular Fig. 27 – Eixo de Rotação
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21. Impulsão
A impulsão é uma força exercida sobre o corpo pelo fluido onde ele se
encontra parcial ou totalmente imerso. Tem direcção vertical, sentido
de baixo para cima e valor igual ao do peso do volume de fluido
deslocado (Fig. 28 e 29).
Fig. 28 – Impulsão na água Fig. 29 – Impulsão no azeite
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