Question

Em qualquer obra de construção civil é fundamental a utilização de equipamentos de proteção individual, tal como capacetes. Por exemplo, a queda livre de um tijolo de massa 2,5 kg de uma altura de 5m, cujo impacto contra um capacete pode durar até 0,5 s, resulta em uma força impulsiva média maior do que o peso do tijolo. Suponha que a aceleração gravitacional seja ² e que o efeito da resistência do ar seja desprezível

Answer 1

Para calcular esse problema utilizaremos a Lei de Newton e o teorema do impulso.

A velocidade no chão será igual a:

v² = v0² + 2 . a . S

v² = 2 . 10 . 5

v  = 10 m/s

A quantidade de movimento é igual a:

Q = m . v

Q = 2,4 . 10

Q = 24 [kg.m/s]

Sabe-se pelo teorema do impulso que:

I = Qf - Qi

F . t = Qf

F . 0,5 = 24

F = 48 [N]

Ou seja foi aplicado no capacete uma força de aproximadamente 48 [N], sendo que a força peso do tijolo é de apenas 24 [N]