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Outra vez a força de impacto!

18 de outubro, 2016 às 10:27 | Postado em Força de impacto, Mecânica

Qual é a força de impacto da queda de um corpo de 8000 quilos em solo firme de uma altura de 25 centímetros?

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Um corpo com massa M que cai de uma altura H de 25 cm, a partir do repouso, atinge o solo com uma velocidade V de aproximadamente 2,2m/s – V = (2gH)^0,5 onde g é o valor da aceleração da gravidade, sabidamente cerca de 10m/s².

A força de impacto que ele sofre quando colide com o solo (que tem o mesmo valor que a força que ele faz no solo) é tanto maior quanto mais rapidamente ele for levado ao repouso!

Para ser levado ao repouso ele terá que se deslocar (denominemos de D o deslocamento contra o solo enquanto sua velocidade varia). Quanto menor é D, tanto maior é a força de impacto! Portanto a força de impacto NÃO depende apenas da massa e da altura de onde ele se precipita. Depende também da deformação (dele e do solo) durante o impcto. Então somente podemos estimar a força de impacto quando tivermos também uma estimativa da deformação, além do conhecimento da massa e da altura de onde o corpo se precipta.

Pode-se demonstrar que a estimativa do valor F da força de impacto é

F = M V²/2D ,

ou também

F = M g H /D .

Suponhamos que a deformação seja pequena, apenas 0,5 cm ou 0,005 m. Então a força de impacto será estimada em

F = 8000.10.0,25 /0,005 = 4 . 10⁶ N ,

F= 4 milhões de newtons = 400 mil quilogramas força .

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