(a) Estime a força com a qual um mestre de karatê bate em uma tábua, considerando que a velocidade da mão no momento do impacto é e diminui para durante um intervalo de tempo de contato entre a mão e a tábua de 0.00200 s . A massa da mão e do braço é .

Passo 1

Vamos resolver um exercício de Física que pede para estimar a força com que um mestre de karatê bate em uma tábua. Vamos precisar usar conceitos de dinâmica, especificamente força, massa, velocidade e tempo. Para isso, vamos utilizar a fórmula da força média, que relaciona a mudança de momento com o tempo de contato.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que a força exercida está ligada à mudança na velocidade da mão durante o impacto. A velocidade inicial da mão é de 10,0 m/s e diminui para 1,00 m/s. Vamos calcular a mudança na velocidade (Δv).

Passo 3

Agora, calculamos a mudança no momento linear (Δp). O momento linear é dado por p = m \cdot v, onde m é a massa e v é a velocidade. A massa da mão e do braço é 1,00 kg.

Passo 4

A força média (F) pode ser calculada usando a relação entre a mudança no momento linear e o tempo de contato (Δt). A fórmula é:
Sabemos que o tempo de contato é 0,00200 s.

Resposta

A força com que o mestre de karatê bate na tábua é 4500 N.

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