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Teylor há 8 anos
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Gostaria de saber como calcular a força de impacto de um corpo em queda livre, isto é, com a gravidade ao seu favor.

Não consigo encontrar em lugar nenhum esta fórmula, e tentei chegar eu mesmo nessa relação mas acho que não está certa: Impacto=Fp.d / D.h onde: Fp=Força peso do corpo; d=Altura percorridada; D=distância deslocada pelo corpo após o impacto; h=Área atingida pelo corpo.
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Respondeu há 3 meses

Para calcular a força de impacto de um corpo em queda livre, vamos considerar alguns conceitos de física, especialmente a conservação da energia e a relação entre força, massa e aceleração.

1. Cálculo da Energia Potencial: Quando um corpo está em uma altura h, ele possui energia potencial gravitacional dada pela fórmula:

Ep=m·g·h

onde: - Ep é a energia potencial, - m é a massa do corpo, - g é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81m/s2 na Terra), - h é a altura da qual o corpo cai.

2. Impacto e Energia Cinética: Ao atingir o chão, toda a energia potencial é convertida em energia cinética (assumindo que não há resistência do ar e outras perdas). A energia cinética (Ek) é dada por:

Ek=12mv2

onde v é a velocidade do corpo ao atingir o chão.

3. Velocidade de Impacto: Para um corpo em queda livre, a velocidade ao atingir o chão pode ser calculada usando a equação da conservação de energia. Igualando Ep e Ek, temos:

m·g·h=12mv2

Podemos simplificar a equação (cancelando m de ambos os lados, desde que m não seja zero) e rearranjá-la para encontrar v:

g·h=12v2v2=2ghv=2gh

4. Força de Impacto: A força de impacto não é uma grandeza fixa; depende de como a colisão ocorre, ou seja, do tempo ou da distância em que a desaceleração ocorre ao atingir o solo (este é um conceito importante na física dos impactos).

Uma maneira simplificada de estimar a força média de impacto (Fimpacto) ao considerar uma desaceleração constante é:

Fimpacto=m·ΔvΔt

onde: - Δv é a mudança na velocidade (do valor v a zero), - Δt é o intervalo de tempo durante o impacto.

Alternativamente, se você tiver a distância (D) ao longo da qual o corpo desacelera ao colidir, você pode usar a direção da força média:

Fimpacto=mv22D

Essa fórmula provém da relação de trabalho-energia, onde o trabalho realizado pela força de impacto é igual à energia cinética inicial.

Resumo: Para calcular a força de impacto, você precisa conhecer a massa do corpo, a altura da qual ele cai e a distância ao longo da qual ele desacelera. O tempo da colisão também é crucial se quiser uma estimativa mais precisa da força. Não use a fórmula que você sugeriu, pois ela não representa a verdadeira força de impacto em física de maneira correta.

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Professor Antonio C.
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Respondeu há 8 anos
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Você precisa de uma força suficiente para desacelerar o corpo em queda. Então você vai precisar saber qual a velocidade da colisão. Com isso lembre-se de que F = m a mas a = delta v/ delta t então F= m deltav/delta t. E essa é a força média de impacto.

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Professor Marcos F.
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Respondeu há 8 anos
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Nós temos algumas fórmulas como: Ep ( energia potencial) , quando o corpo esta em repouso à uma determinada altura. Ec( energia cinética), quando o corpo entra em movimento. Na Ec teremos a resposta em Joule. Ec=1/2 (mv^2) 1Joule=1N.m Se te pedem força a unidade é Newton, certo? Então, na resposta em Joule, você passará para N.m Por exemplo: um corpo de 2Kg cai de uma altura de 20m, qual a força de impacto no solo? Será que precisaremos da velocidade ? Ep= m.g.h Fórmula de Torricelli Ep= 2.10.20 V^2 = Vo^2 +2a.delta (s) Ep= 400J V^2= 0 + 2.10.20 v= 20m/s Ec= 1/2 2(.20)^2 Ec= 400J Observe que, a Ep = Ec , ou seja, a energia que o corpo tinha no alto, transferiu para o impacto no solo, independente da sua velocidade, mas podemos provar sua veracidade com a determinação da velocidade. Portanto a resposta será F= 400N.m

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