Enunciado
Física - Curso de Física Básica - Mecânica Volume 1 - 5ª Edição - Herch Moysés Nussenzveig- Ed: 5º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 7
Uma pulga de massa igual a 2mg é capaz de saltar verticalmente a uma altura de 50cm. Durante o intervalo de tempo ( muito curto ) em que estica as patas para impulsionar o salto, ela se eleva de 1mm antes que suas patas “decolem” do solo. Calcule a força média( em kgf ) exercida pela pulga sobre o solo ao pular e compare-a com o peso da pulga.
Passo 1
Para resolver essa aqui vamos interpretar a questão primeiro.
Para a nossa pulga saltar a 50 cm de altura ela precisa imprimir uma velocidade inicial de salto , isso durante o momento em que está esticando suas patas! Bom, se ela vai da velocidade 0 a percorrendo apenas 1 mm, ela teve que dar uma acelerada boa nessas patas né? Haha. Vamos lá matar essa juntos!
Sem o tempo nossa equação é
Já sabemos a distância que é de , mas falta acharmos a velocidade final do salto, como a achamos? Vem comigo!
Passo 2
Pra achar essa velocidade vamos descrever seu movimento vertical do pulo usando a mesma fórmula, show? Aqui a velocidade é a velocidade lá em cima e a velocidade lá embaixo quando a pulga tira as patas do chão.
Na altura máxima do salto a velocidade é 0. Substituindo,
Só que aqui . Por isso nossa velocidade fica
Ou seja, nossa pulga sai do chão com essa velocidade, agora é só colocar lá na fórmula da aceleração e partir pro abraço !
Passo 3
Finalmente, bora só aplicar a segunda lei de newton e descobrir a força, izi !
Como o peso da pulga é de e a força do pulo é de , a força do pulo é vezes maior que o peso, ou seja, vezes maior!