Explique, com cálculos, como um tatame de EVA de espessura ?x = 0,04 m reduz a força média de impacto quando…

Questão

Explique, com cálculos, como um tatame de EVA de espessura ?x = 0,04 m reduz a força média de impacto quando um lutador de massa m = 60 kg cai verticalmente de altura h = 1,0 m. Use g = 10 m/s², energia E = m·g·h, v² = 2·g·h, aceleração média a = v²/(2·?x) e F = m·a. Considere desaceleração aproximadamente constante.

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

Resposta esperada

Energia antes do impacto: E = m·g·h = 60·10·1,0 = 600 J. 2) Velocidade ao atingir o tatame: v = v(2·g·h) = v(20) ˜ 4,47 m/s (v² = 20 m²/s²). 3) Aceleração média ao parar no tatame: a = v²/(2·?x) = 20/(2·0,04) = 20/0,08 = 250 m/s². 4) Força média de impacto: F = m·a = 60·250 = 15 000 N. 5) Comparação com superfície mais rígida (ex.: ?x = 0,005 m): a_rígido = 20/(2·0,005)=2000 m/s² ? F_rígido = 60·2000 = 120 000 N. Conclusão: o tatame de 0,04 m reduz a força média de impacto em um fator ˜8 (120 000/15 000), diminuindo risco de lesão ao aumentar a distância de desaceleração e reduzir a aceleração média.

Explicação

A análise considera a conversão da energia potencial em energia cinética durante a queda, permitindo calcular a velocidade de impacto e, em seguida, a desaceleração ao interagir com o tatame. A utilização de um material com maior espessura resulta em uma desaceleração média menor, o que reduz significativamente a força de impacto. Isso demonstra como a escolha do material e sua espessura são cruciais para a segurança em atividades de luta, minimizando o risco de lesões.

Raio-X da questão

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