Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 5.Problemas Adicionais - Ex. 76
Um homem de salta para um pátio de concreto de uma janela a de altura. Ele não dobra os joelhos para amortecer o impacto e leva para parar. (a) Qual é a aceleração média desde o instante em que os pés do homem tocam o solo até o instante em que o corpo se imobiliza? (b) Qual é o módulo da força média que o pátio exerce sobre o homem?
Passo 1
Para essa questão, precisamos perceber que ao saltar da janela, só a força peso vertical e para baixo atua no homem, portanto ele possui aceleração constante da gravidade neste primeiro momento.
Após o impacto, o homem leva para parar. Lembrando que neste ponto do impacto, ele foi acelerado durante um deslocamento vertical de , então ele inicia esse movimento com uma velocidade adquirida do primeiro momento e então é desacelerado até atingir o repouso.
Para determinar a aceleração média desde o instante em que os pés do homem tocam ao chão até o instante em que o corpo entra em repouso, precisamos calcular a velocidade adquirida durante o salto, para isso usaremos Torricelli:
Passo 2
Com a velocidade do momento em que o homem toca o pé no chão calculada, podemos aplicar Torricelli novamente para determinar a aceleração média:
Sabendo que a velocidade final é nula e o deslocamento é :
Isolando :
Passo 3
Para determinar o módulo da força média que o pátio faz no homem, vamos aplicar a segunda lei de Newton no homem, conservando o mesmo referencial adotado anteriormente:
Substituindo os valores conhecidos e calculados, e isolando o :
Resposta
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- .