Em uma atividade supervisionada de queda controlada, uma criança de massa m = 14,0 kg atinge o contato inicial…

Questão

Em uma atividade supervisionada de queda controlada, uma criança de massa m = 14,0 kg atinge o contato inicial das mãos com o solo com velocidade vertical v = 1,20 m/s (para baixo). Explique, usando os conceitos de impulso J = ?p e trabalho/energia (W = ?K), como o cuidador pode planejar e executar uma recepção segura que minimize pico de força — inclua cálculos numéricos demonstrando os efeitos de aumentar o tempo de desaceleração para ?t = 0,60 s e a importância de deslocamento/rolamento para dissipar energia.

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

Resposta esperada

Momento inicial p = m·v = 14,0·1,20 = 16,8 kg·m/s; impulso requerido J = 16,8 N·s. Se ?t = 0,60 s, força média F = J/?t = 16,8/0,60 = 28 N. Energia cinética K = ½mv² = 0,5·14,0·1,44 = 10,08 J; deslocamento controlado (flexão de braços/rolamento) aumenta ?t e realiza trabalho para dissipar ~10 J, reduzindo pico de força e risco de lesão.

Explicação

A explicação aborda a relação entre impulso e força média, demonstrando como aumentar o tempo de desaceleração reduz a força aplicada durante a recepção. Além disso, a análise da energia cinética e o uso de deslocamento controlado, como a flexão de braços ou rolamento, são essenciais para dissipar a energia de forma segura, minimizando o risco de lesões. Esses conceitos físicos são fundamentais para planejar uma recepção segura e eficaz.

Raio-X da questão

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