Em qualquer obra de construção civil é fundamental a utilização de equipamentos de proteção individual, tal como capacetes. Por exemplo, a queda livre de um tijolo de massa 2,5 kg de uma altura de 5 m, cujo impacto contra um capacete pode durar até 0,5 s, resulta em uma força impulsiva média maior do que o peso do tijolo. Suponha que a aceleração gravitacional seja 10 m s−2 e que o efeito de resistência do ar seja desprezível.
A força impulsiva média gerada por esse impacto equivale ao peso de quantos tijolos iguais?
Essa questão avalia o conceito de impulso e quantidade de movimento (teorema do impulso). O tijolo cai livremente de 5 m, então sua velocidade ao atingir o capacete é obtida por v^2 = 2gh, ou seja v = \sqrt{2 \times 10 \times 5} = 10\ \text{m/s}.
O impulso da força média durante a colisão é igual à variação da quantidade de movimento do tijolo: F \cdot \Delta t = m \cdot v. Logo, F = \dfrac{m \cdot v}{\Delta t} = \dfrac{2{,}5 \times 10}{0{,}5} = 50\ \text{N}.
O peso de um único tijolo é P = m \cdot g = 2{,}5 \times 10 = 25\ \text{N}.
Assim, a razão entre a força impulsiva e o peso de um tijolo é \dfrac{50}{25} = 2. Portanto, a força impulsiva média equivale ao peso de 2 tijolos iguais.
As demais alternativas surgem de erros comuns, como confundir o tempo de queda com o tempo de impacto, esquecer de calcular a velocidade final via queda livre, ou trocar a razão pela diferença entre as grandezas.
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