Após um vaso cair do terceiro andar de um prédio, o síndico resolveu fazer uma campanha de conscientização para que as pessoas não colocassem vasos nos parapeitos das janelas. Essa preocupação se deve ao impacto que tem um vaso de 2 kg, por exemplo, ao cair do terceiro andar, que está a aproximadamente 10 metros do solo.
Desconsidere a resistência do ar e admita que a aceleração da gravidade local é igual a 9,8 m/s². Sabendo que o vaso cai a partir do repouso e que o impacto com o chão dura 0,01 s. A força média que o vaso exerce no chão equivale a massa de um objeto de, aproximadamente.
Desconsidere a resistência do ar e admita que a aceleração da gravidade local é igual a 9,8 m/s². Sabendo que o vaso cai a partir do repouso e que o impacto com o chão dura 0,01 s. A força média que o vaso exerce no chão equivale a massa de um objeto de, aproximadamente.
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A força média que o vaso exerce no chão é de 2800N, equivalente à massa de um objeto de 286 kg.
Força média exercida pelo vaso sobre o solo
Primeiro, devemos calcular a velocidade com que o vaso chega ao solo, para isso, podemos utilizar a conservação da energia mecânica, sendo z a altura inicial, m a massa, g a aceleração gravitacional e v a velocidade final:
[tex]mgz=\frac{1}{2}mv^2\\\\v=\sqrt{2gz}=\sqrt{2\cdot 9,81\frac{m}{s^2}\cdot 10m}\\\\v=14\frac{m}{s}[/tex]
Tendo o tempo t que dura o impacto do vaso com o chão, podemos aplicar o teorema do impulso para determinar a grandeza média da força exercida pelo vaso:
[tex]Ft=mv\\\\F=\frac{mv}{t}=\frac{2kg\cdot 14\frac{m}{s}}{0,01s}\\\\F=2800N[/tex]
Essa força equivale ao peso de um objeto da seguinte massa:
[tex]M=\frac{F}{g}=\frac{2800N}{9,81\frac{m}{s^2}}=286kg[/tex]
Saiba mais sobre o teorema do impulso em https://brainly.com.br/tarefa/4166556
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