Ao treinar golpes, o punho efetivo tem massa m = 1,20 kg e atinge um protetor com velocidade v = 8,0 m/s; o…

Questão

Ao treinar golpes, o punho efetivo tem massa m = 1,20 kg e atinge um protetor com velocidade v = 8,0 m/s; o protetor se comprime s = 0,04 m. (a) Calcule a força média de impacto aproximada usando energia (?KE = ½ m v² = F_avg·s). (b) Proponha melhorias no protetor (espessura/material) e medidas técnicas para reduzir risco de lesão, justificando fisicamente.

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

Resposta esperada

Cálculo: ?KE = ½ m v² = 0,5·1,20·(8,0)² = 0,6·64 = 38,4 J. Força média aproximada F_avg = ?KE / s = 38,4 J / 0,04 m = 960 N. Para reduzir F_avg: aumentar s (protetor mais espesso/viscoelástico) reduz F_avg ? 1/s (ex.: s=0,12 m ? F˜320 N); usar materiais que dissipem energia (viscoelasticidade) e distribuir área de contato diminui pressão p = F/A. Medidas técnicas: aumentar o tempo de contato (flexão do punho/antebraço, movimento elástico) para reduzir pico de força via impulso (?p = F_avg·?t); ensinar golpes controlados e uso de luvas/armaduras para proteger articulações. Essas ações reduzem aceleração e pressão sobre tecidos, diminuindo risco de lesões.

Explicação

O cálculo da energia cinética e da força média de impacto é fundamentado na relação entre trabalho e energia, onde a força média é obtida pela divisão da energia pela distância de compressão. As propostas de melhorias no protetor visam aumentar a absorção de energia e a distribuição da força, reduzindo a pressão sobre os tecidos. Medidas técnicas que aumentam o tempo de contato e promovem um golpe controlado ajudam a minimizar a aceleração e o risco de lesões.

Raio-X da questão

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