Question

Recentemente, foi publicada em um jornal a seguinte ocorrência: um homem pegou uma sacola plástica de supermercado, encheu com um litro de água e abandonou-a do oitavo andar de um prédio. A sacola caiu sobre um automóvel que estava estacionado no nível da rua. Admitindo que cada andar do prédio tenha uma altura de 2,5 m e que a sacola de água tenha sido freada pelo capô do carro em aproximadamente 0,01 s, calcule o módulo da força normal média de frenagem exercida pelo capô sobre a sacola. Despreze a resistência do ar, o peso da sacola vazia e correções referentes ao tamanho do carro e ao fato de a sacola não se comportar exatamente como um corpo rígido.

#UFPR
#VESTIBULAR

Answer 1

O módulo da força normal média de frenagem exercida pelo capô sobre a sacola equivale a 2010 N.

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

O impulso de uma força pode ser calculado pelo produto da intensidade da força aplicada pelo intervalo de tempo em que ela é aplicada -

I = F.Δt

O impulso de uma força equivale à variação da quantidade de movimento que ele provoca no corpo.

I = ΔQ

F. Δt = ΔQ

Calculando a altura da queda-

h = 2,5. 8 = 20 metros

Calculando a velocidade com que a sacola atinge o carro-

V² = Vo² + 2gh

V = √2gh

V = √400

V = 20 m/s

Como a massa de água que cai é de 1 kg (1 litro), teremos-

F.Δt = ΔQ

(N - P).Δt = m.ΔV

(N - 10). 0,01 = 1. (20 - 0)

N - 10 = 2000

N = 2010 Newtons