UFJF, Sem Campus, Listas F1B - Profº Simpliciano – 3ª Lista, Questão 1a
Uma bola de aço de massa igual a é solta de uma altura de sobre uma barra de aço horizontal. A bola é rebatida até uma altura de .
- Calcule o impulso comunicado para a bola durante a colisão.
Passo 1
Fala aí galera, bora resolver o nosso exercício?
Para resolvermos o nosso exercício, vamos precisar lembrar aqui da fórmula da quantidade de movimento:
Além disso, temos que lembrar da relação com o Impulso:
Também precisaremos de uma terceira relação:
Show? Agora sim podemos começar a desenvolver nosso exercício.
Passo 2
Vamos lá. Bom, como vimos agora pouco no Passo 1, repararam que na nossa fórmula a gente vai trabalhar com velocidade, certo?
Ok, mas o enunciado não nos fornece nada de velocidade, então teremos que encontrar a velocidade da bola no exato momento antes de colidir com a barra de aço. Para isso, usaremos a fórmula:
Show, e o nosso enunciado nos dá algumas informações que vamos precisar:
Importante explicar aqui a ideia por trás dos valores. Como a nossa a solta do repouso, ela parte com velocidade inicial igual a 0 . Além disso, como usamos o a barra de aço como referência, ela parte de uma altura inicial de 2,0 m
Aplicando tudo na nossa fórmula:
Como a bola está indo para baixo, vamos usar a velocidade negativa, ok? Com a velocidade calculada, podemos calcular o momento da bola antes de colidir com a barra de aço:
Agora nós vamos precisar fazer a mesma ideia, mas agora temos que achar a velocidade imediata da bola depois de atingir a barra de aço.
Passo 3
Show, vamos calcular a segunda parte agora galera:
Aplicando tudo na nossa fórmula:
Como agora a bola está se afastando do chão, vamos usar a velocidade positiva. Com a velocidade calculada, podemos calcular o momento da bola após colidir com a barra de aço:
Com os momentos calculados, vamos achar o impulso: