Ciências da Natureza e suas Tecnologias Question #019e5bf1
Question Statement
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
#Mecânica
Medium
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/s2 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?
A
2
Correct
B
5
C
10
D
20
E
50
Official Explanation / Community Explanations
A força impulsiva média é calculada pela variação da quantidade de movimento dividida pelo tempo de impacto. Primeiro, calcula-se a velocidade do tijolo ao atingir o capacete: v=2⋅g⋅h=2⋅10⋅5=100=10 m/s. A quantidade de movimento inicial é m⋅v=2,5⋅10=25 kg⋅m/s. Como o tijolo para, a variação é 25 kg⋅m/s. A força impulsiva média é F=ΔtΔQ=0,525=50 N. O peso de um tijolo é P=m⋅g=2,5⋅10=25 N. Portanto, a força impulsiva média equivale a 2550=2 vezes o peso de um tijolo. As demais alternativas (5, 10, 20, 50) resultariam de erros como não considerar a velocidade correta, inverter a fórmula ou confundir massa com peso.
