Um mergulhador de massa de 70,0 kg pula de um trampolim a 10,0 m acima da água. Se sua descida é parada 2,0 s após ele entrar na água, qual foi a for

Um mergulhador de massa de 70,0 kg pula de um trampolim a 10,0 m acima da água. Se sua descida é parada 2,0 s após ele entrar na água, qual foi a força média para cima exercida pela água sobre ele? Resp.: 1,18k N.

Física

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Colegio Fazer Crescer

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Francisco Coelho

05/08/2019

💡 3 Respostas

Andre Smaira

02.10.2019

O primeiro passo é calcular a velocidade que o mergulhador tem ao entrar na água. Temos que

\(v^2=v_0^2+2hg\)

, visto que ele está em queda livre. Considerando

g=10\;m/s^2

e sabendo que

h=10\;m

e

\(v_0=0\)

, temos

v=\sqrt{2\cdot10\cdot10}=14,14\;m/s

. Sabendo disso, podemos usar a fórmula

\(v=v_0+at\)

para calcular a desaceleração

\(a\)

que a água exerce sobre o mergulhador, sendo

t=2\;s

. Então,

0=14,14+2a\Rightarrow a=-7,07\;m/s^2

. O sinal negativo nesse caso indica apenas que a aceleração está no sentido contrário ao movimento, diminuindo a velocidade do mergulhador. Sabendo que a força resultante exercida é

\sum F=ma

, sendo

m=70\;kg

, temos

\sum F=-494,9\;N

. Analisando as forças que atuam no mergulhador, temos a força peso

W=mg=700\;N

e a força realizada pela água

\(A\)

, opostas. Assim, temos

\sum F=P-A=-494\;N\Rightarrow A= 1194,9\;N

. Portanto, a força exercida pela água é

\boxed{A=1,19\;kN}

vertical para cima.

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