O que acontece com o centro de massa de um veículo ao trocar rodas de aro 15 por aro 17?

O centro de massa se eleva, pois o conjunto roda/pneu fica mais alto.

Como a elevação do centro de massa afeta a estabilidade do veículo?

A estabilidade diminui, pois um centro de massa mais alto facilita o tombamento em curvas.

Por que a velocidade real do carro aumenta em relação à indicada no velocímetro ao trocar por rodas maiores?

Porque o velocímetro mede rotações da roda, e com rodas maiores cada rotação percorre uma distância maior, resultando em velocidade real maior que a indicada.

O que é calibrado no velocímetro de um carro em relação às rodas?

O velocímetro é calibrado para o diâmetro original das rodas, relacionando rotações à distância percorrida.

Qual a relação entre o diâmetro da roda e a distância percorrida por rotação?

A distância percorrida por rotação é igual ao perímetro da roda, dado por $2\pi r$, onde $r$ é o raio da roda.

Trocar para rodas maiores afeta o consumo de combustível?

Pode afetar, pois rodas maiores geralmente aumentam o peso e a resistência ao rolamento, elevando o consumo.

Por que rodas maiores podem afetar a leitura do hodômetro?

Porque o hodômetro também conta rotações das rodas; com rodas maiores, ele subestima a distância real percorrida.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 122

ENEM 2018 Questão 122

Visando a melhoria estética de um veículo, o vendedor de uma loja sugere ao consumidor que ele troque as rodas de seu automóvel de aro 15 polegadas para aro 17 polegadas, o que corresponde a um diâmetro maior do conjunto roda e pneu.

Duas consequências provocadas por essa troca de aro são:

A Elevar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais instável e aumentar a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro. B Abaixar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais instável e diminuir a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro. C Elevar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais estável e aumentar a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro. D Abaixar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais estável e diminuir a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro. E Elevar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais estável e diminuir a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro.

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Resolução

A questão aborda as consequências físicas da troca de rodas de um veículo por outras de maior diâmetro (de aro 15 para aro 17 polegadas). Para resolvê-la, é necessário compreender dois conceitos principais: (1) o efeito do aumento do diâmetro das rodas sobre a posição do centro de massa do veículo e sua estabilidade, e (2) como a alteração do diâmetro afeta a leitura do velocímetro. Ao aumentar o diâmetro do conjunto roda/pneu, o veículo fica mais alto, elevando o centro de massa, o que tende a deixá-lo mais instável, pois aumenta o momento de capotamento em curvas. Além disso, o velocímetro é calibrado para um determinado diâmetro de roda; se o diâmetro aumenta, a cada rotação o carro percorre uma distância maior, mas o velocímetro continua contando rotações, indicando uma velocidade menor do que a real. Portanto, o carro estará mais rápido do que o velocímetro indica. Assim, a alternativa correta é a A.

Comentários por alternativa

A Elevar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais instável e aumentar a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro.

Correta. O aumento do diâmetro das rodas eleva o centro de massa do veículo, tornando-o mais instável, pois um centro de massa mais alto facilita o tombamento em curvas. Além disso, com rodas maiores, a distância percorrida por rotação é maior, então a velocidade real do carro será maior do que a indicada no velocímetro, que foi calibrado para rodas menores.
B Abaixar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais instável e diminuir a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro.

Errada. A troca para rodas maiores eleva, e não abaixa, o centro de massa. Além disso, a velocidade real do carro aumenta em relação à indicada, não diminui.
C Elevar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais estável e aumentar a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro.

Errada. Embora o centro de massa seja elevado, isso não torna o veículo mais estável, mas sim mais instável. O aumento do diâmetro realmente faz a velocidade real ser maior que a indicada.
D Abaixar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais estável e diminuir a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro.

Errada. O centro de massa não abaixa, eleva-se. Além disso, com rodas maiores, a velocidade real aumenta em relação à indicada, não diminui.
E Elevar a posição do centro de massa do veículo tornando-o mais estável e diminuir a velocidade do automóvel em relação à indicada no velocímetro.

Errada. O centro de massa realmente se eleva, mas isso não aumenta a estabilidade, e sim a instabilidade. A velocidade real também não diminui em relação à indicada, ela aumenta.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que acontece com o centro de massa de um veículo ao trocar rodas de aro 15 por aro 17?: O centro de massa se eleva, pois o conjunto roda/pneu fica mais alto.
2. Como a elevação do centro de massa afeta a estabilidade do veículo?: A estabilidade diminui, pois um centro de massa mais alto facilita o tombamento em curvas.
3. Por que a velocidade real do carro aumenta em relação à indicada no velocímetro ao trocar por rodas maiores?: Porque o velocímetro mede rotações da roda, e com rodas maiores cada rotação percorre uma distância maior, resultando em velocidade real maior que a indicada.
4. O que é calibrado no velocímetro de um carro em relação às rodas?: O velocímetro é calibrado para o diâmetro original das rodas, relacionando rotações à distância percorrida.
5. Qual a relação entre o diâmetro da roda e a distância percorrida por rotação?: A distância percorrida por rotação é igual ao perímetro da roda, dado por $2\pi r$, onde $r$ é o raio da roda.
6. Trocar para rodas maiores afeta o consumo de combustível?: Pode afetar, pois rodas maiores geralmente aumentam o peso e a resistência ao rolamento, elevando o consumo.
7. Por que rodas maiores podem afetar a leitura do hodômetro?: Porque o hodômetro também conta rotações das rodas; com rodas maiores, ele subestima a distância real percorrida.