Enunciado

Filmes de alta velocidade (3500 quadros por segundo) do salto de uma pulga de 210 μ g forneceu os dados para o gráfico da aceleração da pulga em função do tempo indicado na Figura 5.66 (Veja “The Flying Leap of the Flea”, por M. Rothschild et al., edição de novembro de 1973, Scientific American.) Essa pulga tem cerca de 2 m m de comprimento e seu

salto forma um ângulo praticamente vertical de decolagem. Use as medidas mostradas no gráfico para responder a estas questões. a) Ache a força resultante externa inicial que atua sobre a pulga. Como ela se relaciona com o peso da pulga? b) Ache a força resultante externa máxima que atua sobre o salto da pulga. Quando essa força máxima ocorre? c) Use o gráfico para achar a velocidade escalar máxima da pulga.

Passo 1

A força resultante a qualquer momento é: F = m a .

Em t = 0 → a = 62 g .

A aceleração máxima é 140 g quando t = 1,2 m s

210 μ g = 210 × 10 - 9 k g

Passo 2

  1. Então, temos que:
  2. F = m a = 62 m g = 62 ⋅ 210 × 10 - 9 k g ⋅ 9,8 m / s 2 = 1,3 × 10 - 4 N

    Essa força é 62 vezes o peso da pulga.

    Passo 4

  3. Aplicando a segunda lei de Newton, temos que:
  4. F = 140 m g = 2,9 × 10 - 4 N

    Passo 5

  5. Como a velocidade inicial é zero, a velocidade máxima é a área sob o gráfico a x t .

⇒ 1,12 m / s

Resposta

  1. F = 1,3 × 10 - 4 N
  2. F = 2,9 × 10 - 4 N
  3. 1,12 m / s
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