Um parceiro de massa m = 68 kg chega ao tatame com velocidade vertical v = 2,5 m/s durante uma queda…

Questão

Um parceiro de massa m = 68 kg chega ao tatame com velocidade vertical v = 2,5 m/s durante uma queda controlada; o tatame comprime d = 0,50 m até detê-lo. Usando p = m·v, K = ½·m·v² e trabalho W = ?K, explique como calcular (com valores) a energia dissipada, o impulso e a força média assumindo parada uniforme; discuta estratégias físicas para reduzir a força média na queda.

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

Resposta esperada

energia cinética a dissipar K = ½·m·v² = 0,5·68·(2,5)² = 212,5 J. Impulso I = m·v = 68·2,5 = 170 kg·m/s. Força média por trabalho F_avg ˜ K/d = 212,5/0,5 = 425 N. Verificação via aceleração média: a = v²/(2d) = (2,5)²/(2·0,5)=6,25 m/s² ? F_net = m·a = 68·6,25 = 425 N (consistente). Para reduzir F_avg: aumentar d (ex.: d=1,0 m ? F_avg=212,5 N), aumentar o tempo de parada (F_avg = I/?t), converter parte da velocidade vertical em horizontal (reduz v_vertical), distribuir energia entre articulações e parceiro e usar técnicas que aumentem compressibilidade do tatame; todas as estratégias diminuem a força média e o risco de lesão.

Explicação

A energia cinética é calculada corretamente, utilizando a fórmula adequada, e o impulso é determinado pela multiplicação da massa pela velocidade, refletindo a quantidade de movimento do parceiro. A força média é obtida através da relação entre a energia dissipada e a distância de compressão, confirmando a consistência dos cálculos com a aceleração média. As estratégias propostas para reduzir a força média abordam diferentes aspectos da física, como a extensão do tempo ou distância de parada, que são fundamentais para minimizar o impacto e o risco de lesões.

Raio-X da questão

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