Ao treinar queda controlada, um aluno de massa m = 30 kg cai de uma altura h = 0,50 m sobre um tatame que…

Questão

Ao treinar queda controlada, um aluno de massa m = 30 kg cai de uma altura h = 0,50 m sobre um tatame que comprime d = 0,25 m ao absorver o impacto. Considere g = 10 m/s². Calcule: (a) a força média de contato do tatame sobre o aluno (N); (b) a desaceleração média (m/s²). O limite de segurança da força é F_lim = 1 200 N. Verifique se a queda é segura.

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

Resposta esperada

Energia: E = m·g·h = 30·10·0,50 = 150 J. Trabalho feito pela força resultante durante compressão: (F_tatame - m·g)·d = 150 ? F_tatame - 300 = 150/0,25 = 600 ? F_tatame = 600 + 300 = 900 N. Desaceleração média: a = (F_tatame - m·g)/m = 600/30 = 20 m/s² (direção acima). Como 900 N < F_lim 1200 N, a queda é considerada segura segundo esse critério. Fórmulas usadas: E = m·g·h (J), W = F·d (J), F = m·a (N).

Explicação

A energia potencial gravitacional do aluno ao cair é convertida em trabalho realizado pela força de contato do tatame, que deve ser suficiente para parar o aluno sem exceder o limite de segurança. O cálculo da força média de contato e da desaceleração média mostra que a força exercida pelo tatame está abaixo do limite de segurança, indicando que a queda é segura. A análise dos valores obtidos confirma que o impacto é absorvido de forma adequada, evitando lesões.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Durante um exercício de defesa, um aluno de massa m = 55 kg recebe uma força horizontal do oponente de F = 180 N ao…
• No treino, o atrito mínimo é calculado assim: µ = força ÷ (massa × gravidade). Durante uma brincadeira de empurrar, Ana…
• Durante uma aula de Educação Física, os alunos foram divididos em três grupos: jogadores, árbitros e técnicos. O…
• Explique como você pode aplicar a estratégia de defesa em uma luta, considerando a segurança do oponente.
• Como o respeito ao oponente pode influenciar o resultado da luta?