SóProvas


ID
3165187
Banca
INEP
Órgão
ENEM
Ano
2019
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

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−2 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?

Alternativas
Comentários
  • Resolução

  • Questão que versa sobre impulso, vamos lá! Bem polêmica, vou resolver como o enem queria

    Primeiro, vamos nos lembrar de algumas fórmulas importantes para a resolução:

    Ir = Fr*Δt1 = ΔQ = m*a*Δt2 (impulso da força resultante) ; Δt1= duração do impacto; Δt2= tempo de queda; Q = m*v

    Pessoal, isso tudo em negrito pode ser utilizado para encontrar o impulso. Percebam que a questão pede quantas vezes a força resultante dessa queda representa o peso de um tijolo. Qual o peso do tijolo? P= m*g = 2,5*10= 25N. Além disso, teremos duas maneiras de sair essa questão, encontrando o tempo de queda ou a velocidade final. Temos as seguintes expressões do MRUV e suas relações para a queda livre:

    V = Vo + at -----> V = gt

    ΔS = Vot + at²/2 -----> h = gt²/2

    V² = Vo² + 2aΔS ------> V² = 2gh

    Dá para fazer com a conservação da energia mecânica também, se quisesse encontrar a velocidade. Mas vou focar nas expressões que já encontrei para queda livre. Com o intuito de ficar o mais elucidativo possível, farei a questão das duas maneiras que falei: o tempo e a velocidade.

    I- Com a velocidade final

    V² = 2gh ---> V² = 2*10*5 --> V² = 100 ----> V = 10

    Fr*Δt1 = ΔQ ----> Fr * 0,5 = Qf - Qi (Qi = 0, pois a velocidade inicial é 0) -----> Fr*0,5 = m*v -----> Fr*0,5 = 2,5*10

    Fr*0,5 = 25 ------> Fr = 50 N

    Portanto, Fr divido pelo pelo do tijolo será: 50/25 = 2

    II- Com o tempo de queda

    h = gt²/2 -----> 5= 10*t²/2 ------> t²*10 = 10 -------> t = 1

    Fr*Δt1 = m*a*Δt2 ------> Fr*0,5 = 2,5*10*1 -------> Fr*0,5 = 25 ------> Fr= 50N

    Portanto, Fr divido pelo pelo do tijolo será: 50/25 = 2

    Alternativa A

    Recomendo: https://www.youtube.com/watch?v=Nw33-X11rD4

  • Impulso não é lá um conteúdo muito batido no ensino médio mas é bem simples. Trabalhando com a força média necessária aplicada pela chão ou mesmo pela cabeça de um indivíduo usada para parar o projétil, definimos o impulso como a variação do momento linear ou a força média vezes o intervalo de tempo relacionado a variação do momento. Para um impulso J, tempos, J = Delta(p) = Fm*Delta(t). Pra encontrar a velocidade no momento da colisão usamos o princípio da concervação da energia, que é válido para esse caso em que o atrito com o ar é considerado desprezível.

  • quando o professor ta explicando o impulso, na hora que ele corta a velocidade, ele também corta a massa? ou ele ignorou a existência da massa inicial?

  • Equação de Torricelli:

    V^2 = Vo^2 + 2a x deltaS

    v^2 = 0 + 2 x 10 x 5

    V = 10 m/s

    FR => Força resultante

    FR = deltaQ

    FR x deltaT = Mv - MVo

    FR x 0,5 = 0 - 2,5 x 10 >>>>> em modulo

    FR x 0,5 = 25

    FR = 25/0,5

    FR = 50 N

    P = m x g

    FR/p = 50/25 = 2

    Letra A

  • V= DeltaS/DeltaT

    V= 5/0,5 = 10m/s

    I= DeltaQ >> Q= m.V >> Q= 2,5.10 = 25 kg.m/s = Impulso

    I= F. DeltaT

    25 = F. 0,5

    F= 25/0,5 = 50N

    O peso do tijolo (m.a) >> 2,5.10 = 25N

    A força impulsiva média gerada pelo impacto é de 50N,que equivale ao peso de 2X 25N tijolos iguais.

  • Bem mais simples do que pensam Força inicial (peso) = 2,5 . 10 = 25N Força final (peso) = m . a Para calcular a velocidade final basta usar V²= Vo² + 2.a.S = 10 Basta substituir na fórmula Força final = m . V/T = 2,5 . 10/0,5 = 50N Ou seja, a força final é 2 vezes a inicial, portanto Gabarito letra A.
  • Conservação de energia, acho mais fácil.

    mgh=mv*2/2

  • Conservação da energia, desprezando o atrito, então é conservativa, ou seja

    mgh=mv²/2

    gh = v²/2 (se vocês deduzirem irão ver que é igual torriceli, uma veio da outra)

    10 . 5 . 2 = v² (passa 2 multiplicando)

    100 = v²

    v = 10

    Impulso é igual variação da quantidade de movimento (Qmf-Qmi)

    I = ΔQm = mvf ( a inicial é 0 )

    Qm = 2,5 . 10

    Qm = 25

    I = F . Δt

    25 = F . 0,5

    F = 25 / 0,5 = 50

    P = mg = 2,5 . 10 = 25

    50F/25P = 2

  • Massa objeto = 2.5 Kg

    Altura = 5m

    tempo= 0,5 seg

    devemos dividir a força impulsiva média pelo peso do objeto para achar a relação proposta;

    Impulso = força impulsiva média x variação do tempo

    I = F ⋅ Δ t

    Impulso equivale a variação da quantidade de movimento, que é calculada a partir da massa do objeto vezes a velocidade.

    I = Q

    Calculando a velocidade: V^2=V.^2 +2.a.H

    V^2=100

    V=10m/s

    Calculando a quantidade de movimento: Q=m.v

    Q=2.5 x 10

    Q=25Kg.m/s

    Achando a força impulsiva média: I = F ⋅ Δ t

    25 = F x 0,5

    50N = Força impulsiva

    Calculando o peso = P=M.G

    P= 2.5 x 10

    P= 25N

    força impulsiva / peso tijolo = K

    50N/25N = K = 2

    reposta letra A)

  • Treine bastante resolução de questões. Essa questão era extremamente difícil para mim. Hoje em dia consigo compreende lá, entende lá, e ainda acerta lá.

  • Fiz assim:

    Q = mv

    Q= 2,5 * 0,5

    Q = 1,25

    1,25 * 5 (altura) = 6,25

    6,25 / 2,5 (massa do tijolo) = 2,5, arredondei pra 2, gabarito letra A

  • I = F.t

    Qm = mv

    I = Qm

    F x 0,5 = 2,5 x 5/0,5

    F x 0,5 = 25

    F = 50 N.

    P = m x g

    P = 2,5 x 10

    P = 25 N

    P x 2 = F

  • Impulso=Força X tempo

    Impulso= massa X aceleração X tempo

    Impulso= 2,5 x (aceleracao DO BLOCO!!) x 0,5

    < encontrar aceleração do bloco>

    V² = Vo² + 2aΔS ------> V² = 2gh -----> V² = 2.10.5 ------> V²=10m/s

    V=Vo+at ------> 10=0,5a ------> a=20m/s

    <voltando à formula de impulso>

    Impulso= 2,5 x (aceleracao DO BLOCO!!) x 0,5

    Impulso= 2,5 x 20 x 0,5

    Impulso = 25 N.s

    Agora, a comparação com o peso. Fp=m x g, logo, Fp= 2,5 x 10, logo, Fp=25N

    MASSS, para comparar grandezas, preciso deixá-las na mesma unidade. Entao, vou pegar o impulso e dividir pelo tempo, para que possa comparar duas forças ----> 25 N.s / 0,5 s ----> 50N é minha força impulsiva

    Assim, a força impulsiva é 2x do peso do tijolo!

  • Massa objeto = 2.5 Kg

    Altura = 5m

    gravidade = 10...

    tempo de impulsão = 0,5 seg

    Ec = Epg

    m.v^2 /2 = m . g .h

    v^2 /2 = g . h

    v^2 = 10 . 5 . 2

    v = 10 m/s

    Q = m . v

    Q = 2,5 . 10

    Q = 25

    Q = I I = F . variação de tempo

    25 = F . 0,5

    F = 50 N

    Peso = massa . gravidade

    Peso = 2,5 . 10

    Peso = 25 N

    Então, para a força exercida pela queda do tijolo ser igual ao peso dos tijolos, são necessários dois tijolos (50/25).

    Letra A

  • Depois de estudar física pelo OpenStax, faz de cabeça essa questão.