Questão 3: Um coco de massa 0,5 kg se desprende de um coqueiro de 3,2 m de altura e se esborracha no chão de cimento. Admita que o tempo de interação entre o coco e o chão seja de 0,5 s e despreze a resistência do ar. (Considere g 5 10 m/s².)
A) Determine o impulso exercido pelo chão de cimento sobre o coco.
B) Calcule o módulo da intensidade da força média (suposta constante) que o chão exerce sobre o coco. seu polegar deve exercer uma força variável direcionada a três ações distintas:
A) Determine o impulso exercido pelo chão de cimento sobre o coco.
B) Calcule o módulo da intensidade da força média (suposta constante) que o chão exerce sobre o coco. seu polegar deve exercer uma força variável direcionada a três ações distintas:
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Resposta:
Explicação:
A) O impulso exercido pelo chão de cimento sobre o coco é igual à variação da quantidade de movimento do coco, que é igual à sua massa vezes sua variação de velocidade.
Sabemos que a variação de velocidade do coco é igual à aceleração vezes o tempo, ou seja:
v - u = a x t
Onde v é a velocidade final do coco (zero, pois atinge o repouso), u é a velocidade inicial (igual à velocidade de queda, que é igual a g x t, onde g é a aceleração da gravidade e t é o tempo de queda), a é a aceleração (igual a g, pois o coco está caindo em queda livre) e t é o tempo de interação com o chão (0,5 s).
Substituindo os valores na equação, temos:
v - (g x t) = g x t
Ou seja:
v - g x t = 0
Como v = 0, temos:
g x t = 0
Ou seja:
t = 0
A variação de velocidade do coco é zero, então a variação da quantidade de movimento também é zero, ou seja, o impulso exercido pelo chão de cimento sobre o coco é zero.
B) O módulo da intensidade da força média exercida pelo chão sobre o coco é igual ao impulso dividido pelo tempo de interação, ou seja:
F = (0 N) / (0,5 s) = 0 N
Portanto, o módulo da intensidade da força média exercida pelo chão sobre o coco é zero.