Um praticante de massa m = 70 kg cai verticalmente de h = 0,50 m sobre um tatame que comprime s = 0,050 m. A…

Questão

Um praticante de massa m = 70 kg cai verticalmente de h = 0,50 m sobre um tatame que comprime s = 0,050 m. A área de contato é A = 0,020 m². Estime a pressão média máxima no ponto de contato usando m·g·h = F_avg·s e p = F_avg/A, com g = 10 m/s². Em seguida, indique medidas físicas de segurança que reduzam essa pressão.

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

Resposta esperada

Cálculo: energia potencial E = m·g·h = 70·10·0,50 = 350 J. Pressupõe-se que E é dissipada pela compressão: F_avg = E/s = 350/0,050 = 7000 N. Pressão média p = F_avg/A = 7000/0,020 = 350000 Pa = 3,5×10^5 Pa. Medidas de segurança (físicas): aumentar s (tatame mais espesso ou material mais viscoelástico) reduz F_avg pela mesma energia; aumentar A (usar proteções que distribuam a carga) reduz p; equipamento de proteção (espumas, protetores) absorve energia; treinar técnicas de queda para aumentar tempo de contato ?t e distância de desaceleração, reduzindo forças de impacto (F = ?p/?t).

Explicação

A solução apresentada utiliza a conservação de energia para calcular a força média durante a compressão do tatame, relacionando a energia potencial gravitacional com a força e a compressão. A pressão é obtida ao dividir a força média pela área de contato, demonstrando como a distribuição da força afeta a pressão. As medidas de segurança sugeridas visam aumentar a absorção de energia e a distribuição de carga, reduzindo assim a pressão sobre o corpo durante a queda.

Raio-X da questão

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