Question

Usain Bolt é um dos maiores atletas de todos os tempos e recordista mundial dos 100m rasos. Essa prova é um teste para os limites do corpo humano e uma boa aula de física. Vamos analisar?
A prova pode ser divida em dois momentos (vamos simplificar algumas coisas aqui): uma parte que o atleta acelera e outra que ele mantém a velocidade. O tempo de aceleração de um atleta desses, normalmente, é de 4s. Enquanto o restante da prova ele tenta manter a velocidade constante, em média, de 45km/h.

a)Qual é a distância que ele percorre no movimento acelerado?
b)Supondo que a aceleração seja constante, qual seria o valor dela?

Agora vamos imaginar uma situação em que o corredor foi substituído por um bloco de mesma massa. Bolt, por exemplo, tem 90kg.
c)Qual é o Peso e a Normal nesse bloco?
d)Qual a força resultante, em Newtons, para acelerar esse bloco com a mesma aceleração encontrada o item b?

Answer 1

Explicação:

a)

• $\sf 45~km/h=(45\div3,6)~m/s=12,5~m/s$

Temos que:

$\sf \dfrac{\Delta S}{\Delta t}=\dfrac{v_0+v}{2}$

$\sf \dfrac{\Delta S}{4}=\dfrac{0+12,5}{2}$

$\sf \dfrac{\Delta S}{4}=\dfrac{12,5}{2}$

$\sf \dfrac{\Delta S}{4}=6,25$

$\sf \Delta S=6,25\cdot4$

$\sf \red{\Delta S=25~m}$

b)

$\sf a=\dfrac{\Delta v}{\Delta t}$

$\sf a=\dfrac{12,5}{4}$

$\sf \red{a=3,125~m/s^2}$

c)

• Peso

$\sf P=m\cdot g$

$\sf P=90\cdot10$

$\sf \red{P=900~N}$

• Normal

$\sf N=P$

$\sf \red{N=900~N}$

d)

$\sf F=m\cdot a$

$\sf F=90\cdot3,125$

$\sf \red{F=281,25~N}$