Un bambino di $36,0 \mathrm{~kg}$ salta, partendo da fermo, da un muretto alto $1,20 \mathrm{~m}$ sulla strada. Calcola la forza media esercitata dalla strada sul bambino nei due casi in cui pieghi o meno le gambe per ammortizzare il salto, con tempi di impatto rispettivamente di:
a) $1,80 \cdot 10^{-1} \mathrm{~s}$;
b) $1,20 \cdot 10^{-2} \mathrm{~s}$.
[a) $970 \mathrm{~N}$; b) $14,6 \cdot 10^3 \mathrm{~N}$ ]
15
punti
Livello 0
Impulso I = F * Delta t;
F * Delta t = m v - m vo,
l'impulso di una forza è uguale alla variazione della quantità di moto.
Calcoliamo la velocità vo del bambino quando arriva a terra:
1/2 m vo^2 = m g h;
vo = radicequadrata(2 g h);
vo = radice(2 * 9,8 * 1,20) = radice(23,52) = 4,85 m/s;
arriva a terra con velocità vo = - 4,85 m/s verso il basso e si ferma sulla strada, v = 0 m/s, riceve dalla strada un impulso verso l'alto che lo ferma.
a) Caso in cui piega le gambe:
F * 1,80 * 10^-1 = 36 * 0 - 36 * (- 4,85) = + 174,6 Ns; (impulso della strada sul bambino);
F = + 174,6 / 0,180 = 970 N;
b) caso in cui non piega le gambe: la forza è maggiore, ci si può far male;
F = 174,6 / 0,120 = 1455 N = 14,6 * 10^2 N.
Meglio ammortizzare con più tempo piegando le gambe.
Ciao @valentina_berton
64182
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Genius I
