Como calcular a força de impacto

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De acordo com a segunda lei do movimento de Newton, a força, em Newtons, que um objeto exerce em outro é igual à massa do objeto vezes sua aceleração. Como se pode aplicar isso para calcular as forças envolvidas em um impacto. Tenha em mente que a aceleração é a mudança de velocidade de um objeto através do tempo. Objetos envolvidos em impactos geralmente desaceleram — a forma numericamente negativa de aceleração — até parar. Calcular a quantidade de força envolvida em um impacto é tão simples quanto multiplicar a massa do objeto pela sua desaceleração.

Passo 1

Determine quanta massa contém o objeto em questão. Por exemplo, consideremos um carro que, na Terra, pesa 909,1 kg.

Passo 2

Determine a aceleração, ou desaceleração, envolvida no impacto. Imagine que o carro viajava a 27 m/s — cerca de 97 km/h — quando atingiu um muro, parando completamente em 0,05 segundos — cinco centésimos de um segundo. Para calcular a aceleração, simplesmente divida a mudança de velocidade pelo momento de tempo em que a mudança ocorreu.

Aceleração do carro = (0 m/s - 27 m/s) / 0,05 s = -540 m/s^2

Observação: o sinal negativo na aceleração indica que ocorreu desaceleração, e não é relevante para se calcular a força.

Passo 3

Use a segunda lei de Newton para calcular a força envolvida no impacto.

Força = massa x aceleração = 909,1 kg x 540 m/s^2 = 490.914 Newtons (N)

O carro exerce uma força de 490.914 N na parede, o que é equivalente a cerca de 550 vezes o peso do carro.

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