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Solucionário completo

Exercícios Resolvidos de Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 6ª Edição - Mosca, Tripler

Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 6ª Edição - Mosca, Tripler - 2.1 - 37

Ocasionalmente, as pessoas podem sobreviver grandes quedas se a superfície de aterrissagem é macia o suficiente. Durante a travessia do infame Nordvand de Eiger, a âncora do montanhista Carlos Ragone cedeu e ele caiu por 500 pés até aterrissar na neve. Surpreendentemente, ele sofreu apenas algumas lesões e deslocou o ombro. Supondo que o impacto dele deixou um buraco na neve de 4,0 pés de profundidade, estime a sua aceleração média até a parada (ou seja, enquanto ele impactava a neve).

Passo 1

Vamos começar calculando qual era a velocidade do montanhista quando ele estava prestes a aterrissar na neve.

Se ele caiu a partir do repouso em queda livre por 500   p é s , ou 152,4   m , a sua velocidade final era:

v 2 = 2 g Δ y = 2 9,8 152,4 = 2987,04

v ≅ 55   m / s

E então essa é a velocidade que a neve deve ter sido capaz de “frear” durante um deslocamento de apenas 4,0 pés (ou 1,21   m ).

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Podemos calcular a aceleração associado a esse processo de “frenagem” usando a mesma equação de antes:

v 2 = v 0 2 + 2 a Δ y

Nesse caso a velocidade inicial é v 0 = 55   m / s , e a final é v = 0 :

0 = 55 2 + 2 a ( 1,21 )

a = - 1250   m / s 2

E deixando apenas dois algarismos significativos:

a = - 1,2   .   10 3   m / s 2

Resposta

A aceleração média até a parada foi próxima de a = - 1,2   .   10 3   m / s 2 .

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