UFU 2021-2 (Medicina) — questão 17 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a força média que freia a pessoa, de 36 km/h até zero, em 0,2 s.

Passo 1 — a velocidade em unidades do SI. Para km/h virar m/s, divida por 3,6:

$$v = \frac{36}{3{,}6} = 10\ \text{m/s}$$

Passo 2 — teorema do impulso. O impulso da força resultante é igual à variação da quantidade de movimento. Com força média $F_m$ durante $\Delta t$:

$$F_m\,\Delta t = m\,|\Delta v|$$

A pessoa vai de 10 m/s a zero (ela para, não ricocheteia), então $|\Delta v| = 10$ m/s.

Passo 3 — a conta:

$$F_m = \frac{65 \cdot 10}{0{,}2}$$

$$F_m = 3\,250\ \text{N}$$

Conferindo por outro caminho: a desaceleração média é $a = 10/0{,}2 = 50$ m/s² (cinco vezes a gravidade), e $F = m\,a = 65 \cdot 50 = 3\,250$ N.

⚠️ A armadilha: tratar o choque como se a pessoa voltasse com a mesma velocidade, usando $\Delta v = 20$ m/s: dá 6.500 N, a alternativa C. O enunciado diz que ela para completamente, então a variação de velocidade é só 10 m/s. Outro deslize é esquecer de converter 36 km/h, o que dá 11.700 N, que nem está nas alternativas.

A ideia em uma frase: força média é a variação da quantidade de movimento dividida pelo tempo que ela leva para acontecer.

Resposta: alternativa D (3.250 N).