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Força de colisão(2ª lei de Newton)
Fcolisão = m x vi∆tcolisão
Força de colisão
N
kg m/s
s
É maior quanto maiorforem a massa do corpo e a velocidadeinicial
É menor quanto maior for o tempo de colisão.(normalmente o que aumenta o tempo de colisão é a elasticidade dos materiais)
Força de colisão e PressãoExercícios
1.1 Determina a intensidade da Força de colisão supondo que o automóvel se imobiliza em 0,4 s.1.2 Compara a intensidade da Força de colisão caso o automóvel fosse
embater em fardos de palha e demorasse 2 s a imobilizar-se.
1.3 Calcula o valor da força que atua sobre o condutor supondo que este tem uma massa de 50 kg.1.4 Supondo que a área do cinto em contacto com o condutor é de 0,08 m2 , calcula a Pressão que o cinto exerce sobre ele.1.5 Supondo que o condutor não levava cinto e ia embater numa área do volante de 0,02 m2 , calcula a Pressão exercida sobre ele.
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Soluções1.1 F colisão = 34 700N1.2 F colisão = 6 944,4 N 37722/ 6944 = 5,4 Na primeira situação a intensidade da Força é cerca de 5,4 vezes maior.
1.3 F colisão = 1737,5 N1.4 P = 21 687,5 N/ m2
1.5 P = 86 750 N/ m2
PressãoP = F
A• Quem exercerá maior pressão no solo, um
elefante com 3 toneladas ou uma senhora de66 kg com saltos altos?
1. Calcula a Pressão que o elefante exerce nosolo admitindo que cada pata do elefantetem cerca de 0,08 m2.
2. Calcula a Pressão exercida pela senhora cujaárea de cada salto é de 0,00015 m2.
N/m2
(Pa: Pascal)
N
m2
Resolução
Conclusão: é preferível ser pisado por um elefante do que por uma senhora de saltos altos e finos, pois a SUPERFÍCIE sobre a qual se exerce a FORÇA é determinante para a PRESSÃO exercida!
Analisa as seguintes situações e compara-as em termos da intensidade da
força de impacto.
Questões(1ª e 2ª Leis de Newton e Pressão)
Explica, do ponto de vista Físico:1.Porque são actualmente os automóveis feitos de
materiais facilmente deformáveis?Porque assim aumenta-seo tempo de colisão,
diminuindo a força de colisão sobreos passageiros.
2. Como é que o cinto de segurança, o airbag e o capacete protegem os passageiros?
Porque todos:- Diminuem a força de colisão sobre os passageiros porque a elasticidade destes dispositivos aumenta o tempo de impacto. No capacete, o interior contém esponja que é um material elástico.-Diminuem a Pressão exercida no passageiro pois a força de impacto distribui-se por uma superfície maior. No caso do capacete, a Força distribui-se por toda a cabeça.E os airbags e cintos de segurança, também:
-Contrariam a inércia, ou seja,
a tendência de continuar em movimento, impedindo os passageiros de colidir com ovolante ou o pára-brisas ou com o banco da frente.
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