Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 67
Forças durante exercícios de barra fixa. Quando você realiza um exercício de barra fixa, levanta seu queixo pouco acima de uma barra, apoiando-se apenas com seus braços. Normalmente, o corpo abaixo dos braços é levantado cerca de em um tempo de , partindo do repouso.
Suponha que o corpo inteiro de uma pessoa de realizando esse exercício seja levantado em , e que metade do seja gasto acelerando para cima e a outra metade acelerando para baixo, uniformemente nos dois casos. Desenhe um diagrama do corpo livre da pessoa e use-o para achar a força que seus braços deverão exercer sobre ele durante a parte de aceleração do exercício de barra fixa.
Passo 1
Fala pessoal, bora resolver um probleminha de dinâmica?
O primeiro passo é sempre fazer um diagrama de forças:
Os braços aplicam sobre o corpo uma força para cima e o peso aponta para baixo. Para encontrar no movimento acelerado, temos que
O objetivo será encontrar a aceleração!
Passo 2
Para encontrar a aceleração vou usar um truque bem divertido! Como a situação de aceleração é totalmente simétrica a situação de desaceleração, segundo o que foi descrito no enunciado, podemos fazer o gráfico da velocidade em função do tempo:
O deslocamento é a área desse gráfico:
Portanto,
Com isso podemos achar a aceleração:
Portanto,
Passo 3
Agora vamos voltar para o que achamos no passo 1:
Já sabemos que , de modo que
Logo,