Um atleta de massa m = 70 kg cai de altura h = 0,80 m e atinge o tatame com velocidade v = v(2·g·h) = 4,0 m/s…

Questão

Um atleta de massa m = 70 kg cai de altura h = 0,80 m e atinge o tatame com velocidade v = v(2·g·h) = 4,0 m/s (g = 10 m/s²). Técnica A: parada abrupta em ?t1 = 0,05 s com área de contato A1 = 0,020 m². Técnica B: rolamento que reduz v para 0,5 m/s em ?t2 = 0,20 s com área A2 = 0,12 m². Usando impulso (F_avg·?t = m·?v), pressão p = F/A e desaceleração média a = ?v/?t, explique por que o rolamento reduz risco de lesão e calcule F_avg, a e p para A e B.

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

Resposta esperada

Modelo de resposta: 1) Dados: m = 70 kg, v_i = 4,0 m/s, g = 10 m/s². Técnica A (parada abrupta): ?v_A = 4,0 - 0 = 4,0 m/s; ?t1 = 0,05 s; A1 = 0,020 m². - Impulso/força média: F_A = m·?v_A/?t1 = 70·4,0/0,05 = 280/0,05 = 5600 N. - Desaceleração média: a_A = ?v_A/?t1 = 4,0/0,05 = 80 m/s² ˜ 8 g. - Pressão média (estimativa do pico): p_A = F_A / A1 = 5600 / 0,020 = 2,8·10^5 Pa (280 kPa). Técnica B (rolamento): v_f = 0,5 m/s ? ?v_B = 4,0 - 0,5 = 3,5 m/s; ?t2 = 0,20 s; A2 = 0,12 m². - Força média: F_B = m·?v_B/?t2 = 70·3,5/0,20 = 245/0,20 = 1225 N. - Desaceleração média: a_B = ?v_B/?t2 = 3,5/0,20 = 17,5 m/s² ˜ 1,75 g. - Pressão média (estimativa do pico): p_B = F_B / A2 = 1225 / 0,12 ˜ 1,02·10^4 Pa (10,2 kPa). 2) Interpretação física: O rolamento (B) reduz a velocidade de impacto residual, aumenta o tempo de interação (?t) e aumenta a área de contato, portanto diminui a força média F, a desaceleração média a e a pressão p sobre estruturas localizadas. Menores pico de pressão e desaceleração reduzem probabilidade de fraturas e lesões por impacto. Fórmulas usadas: F_avg·?t = m·?v; a = ?v/?t; p = F/A.

Explicação

A análise mostra que a técnica de rolamento aumenta o tempo de desaceleração e a área de contato, resultando em forças e pressões significativamente menores durante o impacto. Isso diminui a intensidade das forças aplicadas ao corpo, reduzindo o risco de lesões. A comparação entre as duas técnicas evidencia a importância de estratégias que minimizam a força e a pressão durante quedas.

Raio-X da questão

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