Física · impulso e quantidade de movimento · queda livre
Em qualquer obra de construção civil é fundamental a utilização de equipamentos de proteção individual, tal como capacetes. Por exemplo, a queda livre de um tijolo de massa 2,5 kg de uma altura de 5 m, cujo impacto contra um capacete pode durar até 0,5 s, resulta em uma força impulsiva média maior do que o peso do tijolo. Suponha que a aceleração gravitacional seja 10 m s⁻² e que o efeito de resistência do ar seja desprezível. A força impulsiva média gerada por esse impacto equivale ao peso de quantos tijolos iguais?
2
5
10
20
50
O tijolo chega a 10 m/s, com 25 kg·m/s. Parado em 0,5 s, a força média é 25 ÷ 0,5 = 50 N: o peso de 2 tijolos.
Por que a A é a certa
Caindo de 5 m, o tijolo chega com v = √(2 · 10 · 5) = 10 m/s. Sua quantidade de movimento é 2,5 × 10 = 25 kg·m/s. O impacto zera essa quantidade em 0,5 s, e pelo teorema do impulso a força média é 25 ÷ 0,5 = 50 N. O peso de um tijolo é 2,5 × 10 = 25 N. A força média equivale ao peso de 2 tijolos.
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Precisava saber