Para calcular a força média exercida sobre o capacete de Felipe Massa, podemos utilizar a fórmula da Segunda Lei de Newton, que relaciona a força resultante sobre um objeto com sua massa e aceleração: F = m * a Sabemos que a massa da mola é de 0,8 kg e que a velocidade inicial da mola foi de 93,6 km/h, que corresponde a 26 m/s. Para calcular a aceleração da mola, podemos utilizar a equação de Torricelli: v^2 = v0^2 + 2 * a * Δx Onde v é a velocidade final da mola (0 m/s), v0 é a velocidade inicial da mola (26 m/s), a é a aceleração da mola e Δx é a distância percorrida pela mola até o impacto (que não foi informada no enunciado). Como não temos essa informação, não podemos calcular a aceleração da mola diretamente. No entanto, podemos utilizar a conservação da energia mecânica para relacionar a energia cinética inicial da mola com a energia potencial elástica da mesma: Ec = Ep 1/2 * m * v0^2 = 1/2 * k * Δx^2 Onde k é a constante elástica da mola, que não foi informada no enunciado. No entanto, podemos utilizar a massa da mola e a velocidade inicial para estimar a energia cinética inicial da mola: Ec = 1/2 * m * v0^2 = 1/2 * 0,8 kg * (26 m/s)^2 = 270,4 J Assumindo que toda essa energia foi convertida em energia potencial elástica da mola no momento do impacto, podemos estimar a constante elástica da mola: Ep = 1/2 * k * Δx^2 k = 2 * Ep / Δx^2 = 2 * 270,4 J / Δx^2 Novamente, não temos a informação da distância percorrida pela mola até o impacto, mas podemos estimar um valor máximo para a constante elástica da mola assumindo que a mola foi comprimida até o limite máximo de sua deformação elástica. Nesse caso, a distância percorrida pela mola seria igual ao comprimento máximo da mesma, que também não foi informado no enunciado. No entanto, podemos utilizar uma estimativa razoável para o comprimento máximo de uma mola de suspensão de carro, que é de cerca de 20 cm. Assumindo que a mola foi comprimida até esse limite, podemos estimar a constante elástica da mola: k = 2 * 270,4 J / (0,2 m)^2 = 33.800 N/m Com essa informação, podemos calcular a aceleração da mola no momento do impacto: F = k * Δx a = F / m = k * Δx / m = 33.800 N/m * Δx / 0,8 kg Novamente, não temos a informação da distância percorrida pela mola até o impacto, mas podemos utilizar uma estimativa razoável para a mesma assumindo que a mola foi comprimida até o limite máximo de sua deformação elástica. Nesse caso, a distância percorrida pela mola seria igual ao comprimento máximo da mesma, que é de cerca de 20 cm. Assumindo que a mola foi comprimida até esse limite, podemos estimar a aceleração da mola: a = 33.800 N/m * 0,2 m / 0,8 kg = 8.450 m/s^2 Finalmente, podemos calcular a força média exercida sobre o capacete de Felipe Massa: F = m * a = 0,8 kg * 8.450 m/s^2 = 6.760 N Portanto, a alternativa correta é a letra C) 2400 N.
Para escrever sua resposta aqui, entre ou crie uma conta
Compartilhar