Se um ar-condicionado de 50 kilos cai de uma altura de 200 metros, qual é a força do impacto?
Para calcular a força de impacto é necessário saber a deformação do corpo ou o tempo de deformação. A fórmula para calcular a força de impacto é:
F = m.g.H/D , onde m é a massa, g é a aceleração da gravidade, H é altura e D é a deformação.
Se considerarmos uma deformação de 0,5 m, então:
F = 200.10.200/0,5 = 800 kN
Olá Matheus, para responder à sua dúvida precisamos saber quanto tempo durou a colisão ou qual foi a deformação causada pelo impacto.
Comecemos encontrando a velocidade com o qual o objeto encontra o chão por meio da equação de torricelli, utilizando , temos:
Podemos supor que o chão é extremamente rígido e portanto não sofre deformação, enquanto o ar-condicinado sofreu uma deformação de 0,2 metros (20 cm). Assim, utilizando novamente a equação de torricelli, e considerando que a velocidade final é igual a 0 m/s :
Por fim utilizamos a 2ª lei de Newton para encontrar a força de impacto:
Considerando a conservação de energia mecânica, ou seja, desprezando a resistência do ar, a energia gravitacional do AC antes da queda é igual a energia cinética quando ele chega ao chão (logo antes de colidir), então a velocidade logo antes da colisão é:
Isso equivale a 225 km/h. Veja também que a velocidade que o objeto chega ao solo independe de sua massa. Já o impulso, é dado por:
Se ao final da colisão a velocidade for nula, o impulso é dado por:
A força não é constante durante a colisão, ela varia com o tempo, mas a força média pode ser encontrada se soubermos quanto tempo durou o impacto. Esse tempo é bem pequeno, vamos supor 0,03 segundos;
Bom dia Matheus. Vamos que vamos:
A força que o ar condicionado está submetido é o seu pêso, P = m * g.
F = 50 kg * 9,8 m/s2 = 490 Newtons; que é equivalente a 50 kgf (quilogramas força).
Sucesso!!!!!
