Um bailarino de massa m = 50 kg precisa elevar o centro de massa em h = 0,40 m durante um salto. O tempo de…

Questão

Um bailarino de massa m = 50 kg precisa elevar o centro de massa em h = 0,40 m durante um salto. O tempo de impulsão contra o solo é t = 0,20 s. Calcule a força média vertical aplicada durante a impulsão e explique como aumentar a segurança articular sem reduzir a altura do salto. Use g = 10 m/s² e ?v = v(2 g h).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Velocidade de saída necessária: ?v = v(2 g h) = v(2·10·0,40) = v8 ˜ 2,828 m/s. 2) Impulso requerido: ?p = m·?v = 50·2,828 ˜ 141,4 kg·m/s. 3) Força média pela segunda lei/impulso: F_avg = m·?v / t + m·g (para incluir peso durante a impulsão). Substituindo: F_avg = (50·2,828)/0,20 + 50·10 ˜ 707,1 + 500 = 1.207,1 N ˜ 1,21×10³ N. 4) Interpretação: a força média é cerca de 1,21 kN dirigida para cima durante a impulsão além do peso; energia mecânica fornecida é m·g·h = 50·10·0,40 = 200 J. 5) Segurança articular: aumentar o tempo de aplicação da força (t maior) reduz F_avg pois F_avg ˜ m·?v/t + m·g; técnicas: flexionar mais os joelhos e ativar cadeia muscular para alongar tempo de impulsão, usar calçado que dissipe impacto e treinar força excêntrica para absorver cargas; essas medidas permitem manter ou aumentar h com menor pico de força, reduzindo risco de lesão.

Explicação

A explicação aborda a necessidade de calcular a força média durante a impulsão, considerando tanto a aceleração necessária para elevar o corpo quanto a força gravitacional. Além disso, sugere estratégias para aumentar a segurança articular, como prolongar o tempo de impulsão e utilizar técnicas que minimizem o impacto, permitindo que o bailarino mantenha a altura do salto sem aumentar o risco de lesões. Essas abordagens são fundamentais para otimizar o desempenho e a saúde do bailarino.

Raio-X da questão

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