A aplicação da chamada “lei seca” diminuiu significativamente o percentual de acidentes de trânsito em todo o país. Tentando chamar a atenção dos seus alunos para as conseqüências dos acidentes de trânsito, um professor de Física solicitou que considerassem um automóvel de massa 1000 kg e velocidade igual a 54 km/h, colidindo com uma parede rígida. Supondo que ele atinge o repouso em um intervalo de tempo de 0,50 s, determine a força média que a parede exerce sobre o automóvel durante a colisão.
Soluções para a tarefa
F * ∆t = m(vf -vi)
F * 0,5 = 1000 (15-0)
0,5F = 15000
F = 30000 N
3,0 × 104 N
A força média que a parede exerce sobre o automóvel durante a colisão equivale a 30.000 N.
O impulso de uma força constitui-se em uma grandeza física vetorial que está relacionada com a intensidade da força aplicada e o tempo de duração dessa força.
I = F. Δt
Onde,
Δt = tempo (segundos)
F = força (N)
I = impulso (N.s)
O impulso também pode ser calculado pela variação da quantidade de movimento sofrida pelo corpo no qual foi aplicada a força -
I = ΔQ
A quantidade de movimento é uma grandeza vetorial que resulta da multiplicação da massa de um corpo pela sua velocidade. Sua direção e sentido são as mesmas do vetor velocidade do corpo.
Q = m·V
No caso em questão, temos os seguintes dados-
- Qfinal = 0
- massa = 1000 kg
- Δt = 0,50 segundos
- Vinicial = 54 km/h = 15 m/s
Calculando a força média-
I = ΔQ
F. Δt = ΔQ
F. Δt = Qfinal - Qinicial
F.Δt = 0 - Qinicial
F.Δt = - m. Vinicial
F. 0,5 = 1000. 15
F = 30.000 Newtons
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