Question

Imagine que do alto de um prédio de 10 andares
um boneco de testes com 50 kg, o Dummy, vai ser
abandonado do último andar. Supondo que cada
andar tem 3 m de altura e adotando que a
aceleração da gravidade é 9,81 m/s, determine a
velocidade ao atingir o solo. Que relação você pode
estabelecer entre essa queda e a necessidade de
utilizar o cinto de segurança?​

Answer 1

A) A velocidade de queda do Dummy é de 24,26m/s.

B) O cinto de segurança reduz a força de impacto e impede que uma pessoa continue em seu estado inercial, assim como é o estado do Dummy, que está num movimento retilíneo uniformemente variado.

Podemos encontrar a velocidade final do Dummy pela Equação de Torricelli:

$v^2=v_0^2+2a\Delta s$

Logo:

$v^2=v_0^2+2a\Delta s\\ \\ v^2=0+2.9,81.30\\ \\ v^2=588,6\\ \\ v=24,2m/s$

O cinto de segurança serve como uma quebra do estado inercial de um corpo. Pela Primeira Lei de Newton, um corpo tende a ficar um seu estado inicial, seja esse estado em movimento ou repouso, quando não há ação de forças externas, isso quer dizer que num veículo, quando frenado, o corpo tende a continuar em movimento, no entanto o cinto entra como um força externa que segura o corpo no banco do carro.