Projete um procedimento experimental para medir o coeficiente de restituição e calcule-o a partir dos dados…

Questão

Projete um procedimento experimental para medir o coeficiente de restituição e calcule-o a partir dos dados: um(a) dançarino(a) de massa m = 50 kg salta verticalmente e atinge o solo com velocidade v = 2,0 m/s (para baixo) e, após o impacto, o pé rebate com velocidade v' = 0,60 m/s (para cima). Use g = 10 m/s². Explique como medir e calcule o coeficiente de restituição e a energia dissipada.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Procedimento: filmar o impacto com câmera em alta taxa ou usar fotocélulas para medir as componentes normal da velocidade imediatamente antes e depois do contato; extrair v e v'. Cálculos: coeficiente de restituição e = |v'|/|v| = 0,60/2,0 = 0,30. Energia cinética antes: KE_i = 0,5·m·v² = 0,5·50·(2,0)² = 100 J. Depois: KE_f = 0,5·m·v'² = 0,5·50·(0,60)² = 9,0 J. Energia dissipada = KE_i - KE_f = 91 J (convertida em calor, som, deformação). Relate incertezas pela resolução temporal do vídeo.

Explicação

O procedimento experimental proposto permite a medição precisa das velocidades antes e depois do impacto, fundamentais para o cálculo do coeficiente de restituição. Os cálculos de energia cinética antes e depois do impacto demonstram a quantidade de energia dissipada, evidenciando a eficiência do salto e a transformação de energia durante o impacto. A consideração das incertezas é importante para garantir a precisão dos resultados obtidos.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Proponha um procedimento experimental detalhado para medir o coeficiente de restituição e entre a sola de um sapato de…
• Um praticante de massa m = 75 kg salta de uma altura h = 1,80 m e aterrissa verticalmente sobre sola dos pés…
• Disserte sobre o amortecimento durante a aterrissagem de um salto: modele a energia dissipada e calcule a força média…
• Considere o piso como uma mola efetiva: um dançarino de massa m = 70 kg comprime o piso em x = 0,020 m antes do impulso…
• (Dissertativa) Explique como o coeficiente de restituição e o tempo de contato afetam a segurança em quedas e projeções…
• Disserte como medir em aula a potência média durante o apoio de um salto vertical de um dançarino de massa m = 58 kg que…

Todas as questões de Ginástica de condicionamento físico