Um tijolo de é largado de uma altura de . Ele chega ao chão e fica em repouso.

(a) Qual é o impulso exercido pelo chão sobre o tijolo durante a colisão

(b) Se é o tempo entre o momento em que o tijolo toca o chão e o momento em que ele atinge o repouso, qual é a força média exercida pelo chão sobre o tijolo durante o impacto

Vamos aplicar a conservação de energia para determinar a velocidade do bloco quando começa seu contato com o solo.

Não há forças externas entre o momento que o tijolo é largado (1) e no instante imediatamente antes de entrar em contato com o solo (2), por isso a energia mecânica se conserva:

Como não temos molas, a energia mecânica de cada momento vai ser a soma de energia cinética com energia potencial gravitacional:

Porém, como ele foi largado de uma certa altura, sua velocidade no lançamento é nula, e assim a energia será . Ao chegar no chão, sua altura em referencial ao solo será , o que resulta em energia potencial gravitacional nula .

Nossa equação fica:

Substituindo a expressão de cada uma dessas energias:

Percebe que a velocidade em (2) é porque essa é a velocidade do tijolo no instante em que o contato com o chão começa. E é altura da qual o tijolo é largado.

Temos duas equações:

Isolando na primeira e substituindo na segunda:

Mas lembra que a gente quer o impulso, então vamos isolar :

E, em seguida trocando as variáveis pelos valores numéricos, chegamos à:

(b) Queremos a força média. Pela definição de Impulso, temos que:

Onde a é a força atuando no impacto e o tempo de contato.

Isolando , substituindo os valores e calculando: