Impulso e Qtd de movimento (Dúvida teórica)
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Impulso e Qtd de movimento (Dúvida teórica)
Olá pessoal, me deparei com esse exercício cuja resolução já me foi apresentada, porém estou tendo dificuldades em entender o significado físico do impulso total.
(Unicamp-SP)As histórias de super-heróis estão sempre repletas de feitos incríveis. Um desses feitos é o salvamento, no último segundo, da mocinha que cai de uma grande altura. Considere a situação em que a desafortunada garota caia, a partir do repouso, de uma altura de 81 metros e que nosso super-herói a intercepte 1,0 m antes dela chegar ao solo, demorando 0,05 s para detê-la, isto é, para anular sua velocidade vertical. Considere que a massa da mocinha é de 50 kg e despreza a influência do ar.
a) Calcule a força média aplicada pelo super-herói sobre a mocinha para detê-la. Adote g = 10 m/s²;
Resolução:
(Unicamp-SP)As histórias de super-heróis estão sempre repletas de feitos incríveis. Um desses feitos é o salvamento, no último segundo, da mocinha que cai de uma grande altura. Considere a situação em que a desafortunada garota caia, a partir do repouso, de uma altura de 81 metros e que nosso super-herói a intercepte 1,0 m antes dela chegar ao solo, demorando 0,05 s para detê-la, isto é, para anular sua velocidade vertical. Considere que a massa da mocinha é de 50 kg e despreza a influência do ar.
a) Calcule a força média aplicada pelo super-herói sobre a mocinha para detê-la. Adote g = 10 m/s²;
Resolução:
- Spoiler:
Vamos usar o Torricelli desde o ponto de queda até o ponto no qual o super-herói encontra a mocinha.
v² = v0² + 2gH
v² = 2gH → v = 40 m/s
A partir do instante em que o super-herói intercepta a jovem, ela fica durante 0,05 s sobre a ação de duas forças:
P = peso da mocinha
F = força do super-herói
Usando o Teorema do Impulso temos:
I = m.Δv = F.Δt
IP – IF = m.(0 -v)
mg.Δt – F.Δt = -mv
F.Δt = m.(g.Δt + v)
F = 40500 N
A minha dúvida é: Porque é necessário que se faça (Impulso do peso - Impulso da força). O que isso significa fisicamente? Por que não há um cancelamento vetorial? Obrigado
guigodss- Iniciante
- Mensagens : 44
Data de inscrição : 02/10/2015
Re: Impulso e Qtd de movimento (Dúvida teórica)
A minha dúvida é: Porque é necessário que se faça (Impulso do peso - Impulso da força). O que isso significa fisicamente? Por que não há um cancelamento vetorial? Obrigado
Enquanto uma força resultante atua num corpo produz nele uma aceleração. Enquanto dura a aceleração a velocidade varia. Portanto, o tempo em que uma força atua determina o tamanho da variação da velocidade.
Estamos acostumados com as circunstâncias em que a massa é invariável e costumamos escrever:
Quando Newton estudou os fenômenos da atuação de uma força, observou diversos eventos, com corpos de diferentes massas e concluiu que o que variava era, em verdade, o produto massa x velocidade e redigiu a sua famosa segunda lei como:
O produto massa x velocidade é chamado momento linear ou quantidade de movimento. Newton usou essa notação na forma diferencial:
sendo a massa invariável e sendo
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Lembre-se de que os vestibulares têm provas de Português também! Habitue-se a escrever corretamente em qualquer circunstância!
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Euclides- Fundador
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