Questão 4: Em testes de segurança automobilística, um carro bate em um muro a 90 km/h e atinge o repouso em 0,1 s. No interior, há um boneco de massa 80 kg. preso ao cinto de segurança. Calcule a intensidade da força média exercida pelo cinto sobre o boneco.
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Resposta:
Explicação:
A variação da quantidade de movimento do boneco é dada por F x t, onde F é a força exercida sobre ele e t é o tempo durante o qual a força é aplicada.
Sabemos que a variação da quantidade de movimento do boneco é igual à sua massa vezes sua variação de velocidade, ou seja:
F x t = m x (v - u)
Onde m é a massa do boneco, v é sua velocidade final (zero, pois atinge o repouso) e u é sua velocidade inicial (90 km/h).
O tempo t é dado em segundos, e a velocidade u é dada em km/h, então precisamos converter os valores para a mesma unidade de medida. A velocidade de 90 km/h equivale a 25 m/s, pois 1 km/h = (1/3.6) m/s. O tempo t é de 0,1 s.
Substituindo os valores na equação, temos:
F x 0,1 s = 80 kg x (-25 m/s)
Dividindo os termos da equação pelo tempo, temos:
F = (-800 N) / (0,1 s) = -8000 N
A intensidade da força média exercida pelo cinto sobre o boneco é de 8000 N.