Questão 21
ENEM 2019
(ENEM - 2019)
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 5m, 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 ² e que o efeito da resistência do ar seja desprezível
A força impulsiva média gerada por esse impacto equivale ao peso de quantos tijolos iguais:
2
5
10
20
50
Gabarito:
2
Resolução:
Primeiro vamos calcular a velocidade com que o bloco cai na cabeça da pessoa, para isso você pode ou você pode usar as formulas de cinemática (Torriceli) ou usar conservação de energia:
Sabemos que o impulso é dado por:
Então vamos analisar a associação com quantidade de movimento, pensando uqe o bloco chega no capacete com a velocidade que acabamos de calcular e depois da colisão ele para, temos a seguinte relação:
Logo aplicando na fórmula de impulso temos:
Agora associando a primeira formula de impulso temos que :
O sinal de menos está representando que essa força está oposta a da gravidade, ou seja o tijolo sente uma força para cima quando atinge a cabeça do operário. Cuidado que esse resultado representa a força impulsiva média, e eleestá pedindo a equivalência com a quantidade de pesos de tijolos:
Como 1 tijolo pesa:
Como a força foi de 50N ela representa o peso de 2 tijolos xD