Num treino de clinch controlado, o lutador A (m1 = 68 kg) desloca-se a v1 = 2,0 m/s e choca-se com o lutador B…

Questão

Num treino de clinch controlado, o lutador A (m1 = 68 kg) desloca-se a v1 = 2,0 m/s e choca-se com o lutador B (m2 = 72 kg) que está em repouso. Após o impacto ambos movem-se juntos e param em t = 0,20 s devido ao contato com o tatame. Calcule: (a) a velocidade comum imediatamente após o impacto; (b) a energia cinética dissipada no choque; (c) a força média exercida durante a desaceleração até parar. Use unidades SI.

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

Resposta esperada

Modelo de colisão completamente inelástica seguido de desaceleração uniforme. (a) Velocidade comum v = (m1·v1 + m2·0)/(m1+m2) = (68·2,0)/(68+72) = 136/140 = 0,971 m/s. (b) Energia inicial: KE_i = ½·m1·v1² = 0,5·68·(2,0)² = 136 J. Energia final: KE_f = ½·(m1+m2)·v² = 0,5·140·(0,971)² ˜ 66,1 J. Energia dissipada ?E = KE_i - KE_f ˜ 136 - 66,1 = 69,9 J (˜ 70 J). (c) Desaceleração média a = -v/?t = -0,971/0,20 ˜ -4,86 m/s². Força média sobre o conjunto F_avg = (m1+m2)·a ˜ 140·(-4,86) ˜ -680 N; magnitude 680 N. Alternativamente, impulso ?p = (m1+m2)·(0 - v) = -136 kg·m/s; F_avg = ?p/?t = -136/0,20 = -680 N. Observação de segurança: a dissipação de ˜70 J deve ser gerida por técnica, tempo de contato e acolchoamento do tatame para reduzir forças de pico e risco de lesão.

Explicação

A solução utiliza os princípios da conservação da quantidade de movimento para determinar a velocidade comum após a colisão, considerando a inelasticidade do impacto. A energia cinética é calculada antes e depois do choque para encontrar a energia dissipada, refletindo a transformação de energia em calor e som. Por fim, a força média é obtida através da desaceleração, que é calculada com base na variação de velocidade e no tempo, permitindo entender as forças envolvidas na parada dos lutadores.

Raio-X da questão

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