Queda e força de impacto contra piso de cerâmica
14 de outubro, 2013 às 5:52 | Postado em Força de impacto, Mecânica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/ola meu nome é jose geraldo albuquerque
No dia 3 do mes de outubro por volta das 16 horas sofri uma queda de 7 metros no piso de ceramica vitrificada. O maior impacto foi na região da bacia. Por favor qual foi impacto que meu corpo recebeu digo em questão de peso.
A colisão com um piso quase rígido como a cerâmica determina que toda a energia cinética ganha durante a queda seja absorvida pelo corpo, isto é, deformando os tecidos e ossos e possivelmente fraturando ossos.
Sabendo a altura de onde caiste (cerca de 7 m) é possível estimar a velocidade com a qual atingiste o piso (cerca de 40 km/h ou 11 m/s).
Como discuto em outras questões relacionadas como esta – por exemplo Como calcular o impacto de um objeto em queda? – e ainda que tivesses informado o teu “peso” (tua massa), necessita-se uma estimativa do deslocamento do teu corpo após colidir com o solo até parar para se estimar a intensidade da força. Este deslocamento pode ter sido maior ou menor dependendo de que região do corpo inicialmente entrou em contato com o solo.
Supondo que tenhas caído de lado e foi o teu quadril que atingiu diretamente o solo. Supondo também que a deformação máxima do teu corpo tenha sido da ordem de 10 cm, então a estimativa da força média de impacto é algo como 70 vezes o teu peso pois teu peso trabalhou durante 7 metros (700 cm) de queda e este trabalho foi anulado em 10 cm.
Nota que para um estimativa da força de impacto é crucial uma estimativa confiável do tamanho da deformação produzida durante o impacto e esta não conhecemos.
A forma de minimizar a força de impacto é por aumentar o deslocamento para parar. Quanto mais macia for a região de impacto, tanto menor será a força.
“Docendo discimus.” (Sêneca)
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Interessante! Recentemente vi um vídeo em que trabalhadores desmontavam um pilha enorme de cimento
(eram sacos de 50 kg) formando outras pilhas menores.
O procedimento adotado foi o seguinte:
Um homem subiu em cima da pilha de cimento, que tinha em torno de 6 metros de altura, enquanto os outros recebiam os sacos que eram soltos de cima da pilha.
Fiquei curioso para saber o impacto que eles recebiam ao segurar um saco de cimento de 50 kg após este permanecer em queda livre por aproximadamente 4 metros. O interessante é que eles ao receber aquela massa, naquela velocidade, aliviavam o impacto, pois os braços funcionavam como amortecedores.
Se eu usasse a expressão:
FORÇA DE IMPACTO
F = M.g.H/D
M = MASSA
g = GRAVIDADE
H = ALTURA
D = DESLOCAMENTO
Então, o impacto que eles recebiam era de:
F = 50 X 9,8 X 4 / 0,7 = 2800 N, ou seja, 280 kg.
Considerei 0,7 m de deslocamento, do momento em que o trabalhador esticou os braços para amortecer a queda colocando o saco de cimento na cabeça.
Está correto?
E se essa pessoa não aguentar o peso do saco de cimento e cair então o deslocamento muda, passa a ser a altura da pessoa ? Ficou confuso essa parte do deslocamento, obrigado
O deslocamento que interessa é aquele que acontece durante o impacto até que o corpo pare. A força de impacto será tanto maior quanto mais rapidamente o corpo impactante é freado.