Explique como os princípios do impulso e da energia são usados para reduzir o risco ao receber uma queda…

Questão

Explique como os princípios do impulso e da energia são usados para reduzir o risco ao receber uma queda giratória. Considere: praticante m = 68 kg com velocidade horizontal v = 1,20 m/s é detido em ?t = 0,20 s enquanto o centro de massa desce h = 0,40 m até um colchão que comprime d = 0,15 m. Use g = 10 m/s². Calcule (a) impulso I e força média horizontal F_h; (b) energia inicial K e energia total dissipada ao comprimir o colchão; (c) força média vertical F_v durante a compressão; e discuta medidas de segurança.

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

Resposta esperada

Modelo de resposta: (a) Impulso I = m·v = 68·1,20 = 81,6 kg·m/s. Força média horizontal F_h = I/?t = 81,6 / 0,20 = 408 N (oposta ao movimento). (b) Energia cinética inicial K = ½ m v² = 0,5·68·(1,2)² = 48,96 J ˜ 49 J. Energia potencial perdida ao baixar h: ?U = m·g·h = 68·10·0,40 = 272 J. Energia total a dissipar na compressão ˜ K + ?U = 49 + 272 = 321 J. (c) Força média vertical aproximada durante compressão: F_v ˜ (K + ?U) / d = 321 J / 0,15 m ˜ 2140 N. (Interpretação: esta é a força média total de reação durante a compressão; inclui sustento do peso). Medidas de segurança: aumentar ?t (rolar, desacelerar com contato progressivo) reduz F_h; aumentar d (colchões mais espessos/absorventes) reduz F_v; treinar técnica de queda para distribuir energia (rolamento, contato com antebraços/ombros) e comunicar com parceiro. Usar valores calculados para avaliar limites de carga do equipamento e orientar progressão segura do treino.

Explicação

A explicação aborda os conceitos de impulso e energia, demonstrando como calcular as forças envolvidas em uma queda giratória e a energia dissipada durante o impacto. Os resultados obtidos mostram a importância de medidas de segurança, como aumentar o tempo de desaceleração e a espessura do colchão, para reduzir as forças experimentadas pelo corpo. Além disso, enfatiza a necessidade de treinar técnicas adequadas para minimizar o risco de lesões.

Raio-X da questão

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