Um lutador de caratê quebra uma tábua de pinho de
de espessura com um golpe de mão. Uma fotografia estroboscópica mostra que a mão, cuja massa pode ser tomada como 540 g , atinge a parte superior da tábua com uma velocidade de
e atinge o repouso
abaixo deste nível. Qual é a duração do golpe (assumindo uma força constante)?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que um lutador de caratê dá um golpe na tábua, a mão (massa de 540 g) chega a 9,5 m/s e para 2,8 cm abaixo do ponto de impacto. A gente quer a duração do golpe, assumindo que a força é constante.
Conteúdo: cinemática (movimento uniformemente variado). Vamos precisar converter unidades, usar as fórmulas
Conteúdo: cinemática (movimento uniformemente variado). Vamos precisar converter unidades, usar as fórmulas
Passo 2
Primeiro, ajusta as unidades:
– Massa não vai entrar no tempo, mas fica registrada: .
– Deslocamento até parar: .
– Velocidade inicial: .
– Velocidade final: .
– Massa não vai entrar no tempo, mas fica registrada:
– Deslocamento até parar:
– Velocidade inicial:
– Velocidade final:
Passo 3
Como a força é constante, a aceleração
também é constante. Usa
Substituindo:
Passo 4
Agora pega
Resposta
A duração do golpe é aproximadamente
segundos (5,9 ms).