Suponha que, na corrida de 100m rasos, o atleta Usain Bolt, partindo do repouso, demorou 4,0 segundo para atingir atingir a velocidade de 43,2mk/h. Considerando que massa do atleta seja 86kg, a intensidade média de componente horizontal da força resultante, em newtons , que atuou sobre o atleta nesse intervalo de tempo foi de:
Soluções para a tarefa
Resposta:
A força resultante, em Newtons, é 258 N.
Explicação:
SOLUÇÃO:
A aceleração média é medida pela razão entre a variação da velocidade e a variação de tempo:
- a = variação da velocidade ÷ variação do tempo
Onde:
- a: aceleração média, em metros por segundo ao quadrado
- variação de velocidade = velocidade final - velocidade inicial, em metros por segundo
- variação de tempo = tempo final - tempo inicial, em segundos
A velocidade inicial é 0 m/s e o tempo inicial é 0 s, pois o atleta Usain Bolt partiu do repouso.
A velocidade final, de 43,2 km/h, convertida para m/s, resulta em 12 m/s:
1 m/s ==> 3,6 km/h
Assim, para passarmos a velocidade, de quilômetros por hora para metros por segundo, devemos dividir por 3,6.
43,2 km/h ÷ 3,6 = 12 m/s
O tempo final é de 4 segundos.
Logo, o valor da aceleração média será:
- aceleração média = (12 - 0) ÷ (4 - 0)
aceleração média = 12 ÷ 4
aceleração média = 3 m/s²
A Força Resultante que atuou sobre o atleta é:
- Força Resultante = massa × aceleração
Onde:
- F: força resultante, em Newton
- m: massa, em quilogramas
- a: aceleração, em metros por segundo ao quadrado
Força Resultante = 86 × 3
Força Resultante = 258 N
Resposta: A força resultante, em Newtons, é 258 N.