Força média

Uma pulga de massa igual a 2 mg é capaz de saltar verticalmente a uma altura de 50 cm. Durante o intervalo de tempo (muito curto) em que estica as patas para impulsionar o salto, ela se eleva de 1 mm antes que suas patas "decolem" do solo. Calcule a força média exercida pela pulga sobre o solo ao pular e compare-a com o peso da pulga.

Resposta: 1 grama-força = 500 vezes o peso

A energia máxima do sistema pode ser calculada no momento em que ela estiver totalmente armazenada como potencial gravitacional:

E = mgh = 0,002.10.0,5 = 0,01J

Para esticar a perna ela precisa realizar esse trabalho:
0,01 = F.d = F.0,001
F = 10N


F = x.P → 10 = x.0,002.10 → x = 500 vezes o Peso



Um outro modo de resolver seria percebendo que, no ponto de máxima altura, a velocidade se anula. Além disso, que deveria haver uma aceleração para cima para impulsionar a pulga:


Velocidade final igual a zero:
Podemos desprezar 1mm perto de 50cm

0 = Vi^2 - 2g.0,5
vi = √10 m/s

vamos descobrir a aceleração da pulga para atingir essa velocidade inicial
(√10)^2 = 0 + 2a.0,001
a = 10^4/2

F = ma
F = 2.10^-3 . 10^4/2 = 10N

Detalhe: o gabarito deve estar errado, senão não chegaríamos no número 500

Essa questão é do livro do Moysés Curso de Física básica 1-mecânica ( terceira edição). Esse exercíco está no capítulo de Leis de Newton . A abordagem sobre energia , trabalho não foi dada ainda. Gostaria de saber se há uma maneira de resolver apenas com as ferramentas adquiridas até agora ( basicamente as leis de Newton + Quantidade de movimento) .

Grato!

Coloquei outra maneira de resolver. Usei o basicão(cinemática)
Reveja meu post.

leosueiro123 escreveu:Coloquei outra maneira de resolver. Usei o basicão(cinemática)
Reveja meu post.

ah sim, acabei resolvendo aqui também.
Grande abraço!

De nada ^^

Só queria fazer alguns apontamentos, sei que já passou o tempo mas...
1 A massa da pulga é de 2 mg = 2 e-6 Kg
2 https://2img.net/r/ihimg/photo/my-images/687/codecogseqnnc.gif/
2.1 Simplesmente, infira que o valor médio de a é constante, por isso a=v_0²/2h (Torricelli).

3 Gabarito está certinho :
Para ajudar quem vai ver isso depois!

minha resolução está correta.

Só houve um erro na massa adotada:


E = mgh = 2.10^-6.10.0,5 = 0,00001J

0,00001 = F.0,001
F = 0,01N = 10^-2N

Outro modo de resolver SEM USAR ferramentas do cálculo:

Spoiler: