Durante um treino de luta, um praticante (m = 70 kg) movia-se horizontalmente a v = 2,0 m/s e é parado por…

Questão

Durante um treino de luta, um praticante (m = 70 kg) movia-se horizontalmente a v = 2,0 m/s e é parado por outro colega em uma queda controlada em ?t = 0,50 s; durante a queda o centro de massa desce h = 0,80 m. Explique, do ponto de vista físico, como controlar impulso, força média e energia protege o oponente e calcule: a) impulso J; b) força média horizontal F_med; c) energia gravítica m·g·h absorvida pelo chão. Use g = 10 m/s².

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

Resposta esperada

Modelagem e cálculos: massa m = 70 kg, v_i = 2,0 m/s, v_f = 0, ?t = 0,50 s, h = 0,80 m, g = 10 m/s². 1) Impulso J = ?p = m·(v_f - v_i) = 70·(0 - 2,0) = -140 kg·m/s. Magnitude: 140 N·s. 2) Aceleração média a = ?v/?t = (0 - 2,0)/0,50 = -4,0 m/s². Força média horizontal F_med = m·a = 70·(-4,0) = -280 N. Magnitude: 280 N. (Consistência: J = F_med·?t = -280·0,50 = -140 N·s.) 3) Energia potencial liberada na descida: ?E_p = m·g·h = 70·10·0,80 = 560 J. Além disso, a energia cinética inicial é E_k = ½ m v² = 0,5·70·(2,0)² = 140 J. Energia total a ser absorvida pelo solo e pelo corpo ˜ E_k + ?E_p = 140 + 560 = 700 J. Interpretação física e segurança: o impulso finito (140 N·s) mostra que é preciso controlar ?v; aumentar o tempo de interação (?t maior) reduz a força média (F_med menor), diminuindo picos de tensão nos tecidos. Distribuir o impacto (rolamento, apoio com antebraços/pernas) e aumentar a distância/tempo de frenagem converte a mesma energia em trabalho realizado sobre trajetórias maiores, reduzindo forças de pico. O uso de técnicas que transferem movimento (alavancas, orientação do vetor força) protege o oponente ao controlar direção e módulo das forças aplicadas.

Explicação

A explicação aborda de forma clara os conceitos de impulso, força média e energia, relacionando-os à segurança do oponente durante a queda. Os cálculos demonstram a quantificação desses conceitos, evidenciando como o controle do tempo de interação e a distribuição do impacto podem reduzir forças excessivas. Além disso, a utilização de técnicas adequadas de movimento ajuda a minimizar os riscos de lesões, mostrando a aplicação prática dos princípios físicos.

Raio-X da questão

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