Question

Durante una práctica de paracaidismo, un soldado salto de un avión, pero no se abrió el paracaídas. Fue encontrado vivo, en el fondo de un agujero de 15.5 ft de profundidad en la nieve. Calcular la fuerza media de frenado que generó la nieve sobre el soldado. Considera que el soldado tiene una masa de 90kg y llega al suelo con una velocidad terminal de 120mi/h

Answer 1

La fuerza media de frenado que generó la nieve sobre el soldado es igual a:

Ff = 1393.2 N

Transformamos las unidades de la profundidad del agujero de pies a metros:

• d = 15.5 ft * ( 0.3048m/ft)
• d = 4.72m

Transformamos las unidades de velocidad a la que el soldado llego al suelo, de millas por hora a metros por segundo:

• V = 120mi/h * (1609.34m/mi) * (1h/3600s)
• V = 53.6 m/s

Calculamos la aceleración de frenado que adquirió el soldado por el efecto amortiguador de la nieve, usando la siguiente ecuación de MRUV:

• Vf² = Vo² - 2 * a * d
• 0 = (53.6 m/s)²  -  2 * a * 4.72m
• a = (53.6 m/s)² / (2 * 4.72m)
• a = 5.68m/s²

La fuerza promedio de frenado la calculamos aplicando la Segunda Ley de Newton sobre el soldado en el momento en que esta siendo frenado por la nieve:

• ∑Fy = m * ay
• Ff - P = 90Kg *  5.68m/s²
• Ff = 90Kg *  5.68m/s² + 90Kg * 9.8m/s²
• Ff = 1393.2 N