(ENEM 2019) Em qualquer obra de construção civil é fundamental a utilização de equipamentos de proteção individual, tal como capacetes. Por exemplo, a queda livre de um tijolo de massa 2,5 kg de uma altura de 5 m, cujo impacto contra um capacete pode durar até 0,5 s, resulta em uma força impulsiva média maior do que o peso do tijolo. Suponha que a aceleração gravitacional seja 10 m/s e que o efeito de resistência do ar seja desprezível. A força impulsiva média gerada por esse impacto equivale ao peso de quantos tijolos iguais?
a) 2
b) 5
c) 10
d) 20
e) 50
Resolução
O número de tijolos (n) pode ser calculado dividindo a força resultante pelo peso (P) do tijolo, usando a seguinte fórmula:
O peso do tijolo é determinado por:
Agora, é necessário calcular a força resultante, para isso, vamos aplicar o teorema do impulso.
A velocidade inicial é nula, e a velocidade final pode ser determinada utilizando a equação de Torricelli.
Ao substituir a velocidade final na fórmula da força resultante, obtemos:
Finalmente, é apenas necessário substituir os valores na fórmula do número de tijolos, que foi apresentada no início da resolução.
Dessa forma, a força impulsiva média gerada por esse impacto é equivalente ao peso de 2 tijolos idênticos.
Gabarito: LETRA A
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