Questão do ENEM 2024 · PPL/Reaplicação
Ciências da Natureza · item 111611 do Inep
A suspensão de um automóvel funciona como um sistema massa-mola amortecido cuja função é reduzir a amplitude de oscilação do automóvel. Esse sistema pode ser caracterizado por uma frequência de oscilação w₀ = √(k/m), em que k é a constante elástica da mola e m é a massa total do sistema formado por mola, amortecedor, pneu e roda.
A suspensão do automóvel é originalmente dimensionada para que a relação entre w₀ e um parâmetro fixo b seja:
w₀ = b, quando não há oscilação do automóvel e o sistema volta à posição original rapidamente.
Porém, seu amortecimento pode ser determinado também por outras duas relações entre w₀ e b:
w₀ > b, quando o sistema oscila algumas vezes até parar; w₀ < b, quando o sistema não oscila, retornando à sua posição original lentamente.
Por questões estéticas, o proprietário de um automóvel reduz à metade o comprimento original das molas de sua suspensão e troca rodas e pneus, de modo a manter a mesma massa total do sistema. Os demais componentes permanecem inalterados.
Como essas alterações modificam a oscilação do sistema?
Questão oficial do ENEM 2024 (ppl-reapplication), Inep.