Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 9.6 - Ex. 24
Em uma brincadeira comum, mas muito perigosa, alguém puxa uma cadeira quando uma pessoa está prestes a se sentar, fazendo com que a vitima se estatele no chão. Suponha que a vitima tem , cai de uma altura de e a colisão com o piso dura . Qual é o módulo (a) do impulso e (b) da força média aplicada pelo piso sobre a pessoa durante a colisão?
Passo 1
Para determinar a velocidade com que a pessoa chega ao chão, podemos considerar inicialmente um movimento de queda livre, então, a velocidade pode ser calculada usando:
Assim, substituindo os valores:
Passo 2
Considerando o eixo vertical com o sentido positivo para cima, então, aplicando o teorema impulso momento linear para determinar o impulso:
Substituindo os valores:
Então o módulo do impulso é:
Lembrando que utilizando este teorema para o instante em que a pessoa alcança o chão e o instante em que ela para.
Passo 3
Lembrando que podemos calcular o impulso usando:
Então, como sabemos o valor do impulso e da variação do tempo em que a força atua, podemos determinar a força média:
Portanto, o módulo da força média é:
Resposta
- ;
- .