Question

O uso do capacete é importantíssimo quando se está viajando de motocicleta. Para reforçar essa importância, uma empresa de publicidade, a pedido de uma agência do governo, criou uma campanha que comparava a força sofrida por um motociclista de 80 kg, viajando inicialmente a 72 km/h, que colidia de cabeça contra um muro, com a força necessária para levantar, com velocidade constante, um certo número de sacos de batata de 25 kg cada. Para isso, a empresa supôs que o tempo de colisão do motociclista com o muro foi de 0,2 s e que, ao final do impacto, o motociclista apresentava velocidade nula. Qual foi o número de sacos de batata que a empresa calculou?

Answer 1

Vamos usar a equação da aceleração para o MRUV para descobrir a aceleração que há na frenagem. Depois vamos aplicar a 2ª lei de Newton e determinar as forças.

Vamos inicialmente determinar a aceleração que agiu sobre o motociclista. Lembre que 72 km/h = 20 m/s (divide por 3,6).
a = Δv/t
a = (20-0)/0,2
a = 100 m/s²

Agora que já sabemos a aceleração vamos calcular a força:
F = m*a
F = 80*100
F = 8000 N

A força sofrida pelo motociclista é de 8000 N. Agora vamos usar a mesma fórmula para determinar a massa de quantos sacos de batata deverão ser usados, mas ai substituiremos a aceleração pela gravidade:
8000 = m*10
m = 8000/10
m = 800 kg

Como cada saco possui 25 kg, então precisaremos de:
800/25 = 32 sacos.

A empresa calculou 32 sacos.