Em uma pista de testes, um manequim de 72 kg se desloca a 12 m/s antes de ser parado por um sistema de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma pista de testes, um manequim de 72 kg se desloca a 12 m/s antes de ser parado por um sistema de protecao. Em uma situacao, a parada ocorre em 0,15 s, devido a uma barreira rigida. Em outra, um dispositivo deformavel aumenta o tempo de parada para 0,75 s. Nos dois casos, o manequim termina em repouso. Calcule o modulo da forca media exercida sobre o manequim em cada situacao e explique por que o dispositivo deformavel contribui para reduzir os riscos de lesao.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A quantidade de movimento inicial do manequim tem modulo p = 72 x 12 = 864 kg.m/s. Como ele termina em repouso, a variacao da quantidade de movimento tem modulo 864 kg.m/s nos dois casos. Pela relacao entre impulso e forca media, F_media = variacao da quantidade de movimento / intervalo de tempo. Na parada em 0,15 s, a forca media tem modulo 864/0,15 = 5760 N. Na parada em 0,75 s, a forca media tem modulo 864/0,75 = 1152 N. Portanto, aumentar o tempo de parada reduz a forca media para 1/5 do valor anterior, diminuindo os riscos de lesao.
Explicação
Nos dois casos, o manequim sofre a mesma variacao da quantidade de movimento, pois parte da mesma velocidade e termina parado. Assim, o maior intervalo de tempo produzido pelo dispositivo deformavel faz a mesma variacao ocorrer com menor forca media.
Raio-X da questão
impulso e força média
calcular força média
massa, velocidade, cálculo do impulso · conceito de tempo e aceleração média
dinâmica newtoniana básica e definição de impulso
calcular força sem considerar variação do tempo de parada
segurança no trânsito e prevenção de acidentes
responsabilidade e consciência sobre segurança
situação cotidiana d
Questões parecidas com resolução
- Em um laboratório de segurança veicular, um carrinho de teste de massa 0,8 kg desloca-se a 5,0 m/s e colide frontalmente…
- No galpao de testes de seguranca viaria, um trenó leva um boneco instrumentado (massa total 75 kg) a uma colisao…
- Em um centro de distribuição, um carrinho robótico de massa 4,0 kg desloca-se em linha reta e é parado por um sistema de…
- Um ocupante de 70 kg sofre uma colisão frontal a 72 km/h (20 m/s). Considere que, com cinto, a parada ocorre em d1 =…
- Imagem descreve protótipo de barreira de estrada sustentável que aumenta o tempo de parada. Um veículo m = 1000 kg a v =…
- Em um teste de segurança, um carrinho em movimento colide com uma barreira. Em uma versão do teste, a barreira é rígida…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog