Enquanto em movimento, uma bola de beisebol arremessada leva energia cinética e momento. © A bola pode fornecer ao taco e ao rebatedor mais momento do que ela carrega inicialmente? Explique cada uma das respostas.

Passo 1

Então, vamos lá! A gente tem uma bola de beisebol que está se movendo e, enquanto ela está nesse movimento, ela possui energia cinética e momento. O lance aqui é entender se essa bola pode transferir mais momento para o taco e para o rebatedor do que ela mesmo tinha no começo. A matéria que vamos usar pra resolver isso é a conservação do momento linear, uma parte da física que fala sobre como o momento se comporta quando objetos interagem.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é momento linear. O momento linear (ou simplesmente momento) de um objeto é uma grandeza física que depende da massa do objeto e da sua velocidade. A fórmula é:
Onde:
  • é o momento linear,
  • é a massa,
  • é a velocidade.

Passo 3

Agora, a conservação do momento diz que, em um sistema fechado (onde não há forças externas agindo), o momento total antes de uma colisão é igual ao momento total depois da colisão. Ou seja:

Passo 4

Aplicando isso ao nosso caso: a bola de beisebol está se movendo com um certo momento inicial ( ). Quando ela é atingida pelo taco, o momento da bola vai mudar, e esse momento perdido pela bola é ganho pelo taco e pelo rebatedor.

Passo 5

Mas, pela conservação do momento, a bola não pode criar ou destruir momento. Ela apenas transfere o que já possui. Portanto, o momento que o taco e o rebatedor ganham não pode ser maior do que o momento que a bola tinha inicialmente.

Passo 6

Além disso, a transferência de momento também depende de fatores como a massa do taco, a massa da bola e as velocidades envolvidas após a colisão. Mesmo que o taco possa ter uma massa maior ou menor, a quantidade de momento transferida sempre respeita a conservação do momento total do sistema.

Resposta

Não, a bola não pode fornecer ao taco e ao rebatedor mais momento do que ela carregava inicialmente, pois o momento total do sistema é conservado durante a interação.

Exercícios relacionados

A velocidade de uma partícula que se move no plano ry é dada por . com em metros por segundo e em segundos. (a) Qual é a aceleração no instante ? (b) Em que instante (se isso é possivel) a aceleraçāo ẻ nula? © Em que instante (sc isso é possivel) a velocidade é nula? (d) Em que instante (se isso é possivel) a velocidade escalar da particula é igual a ?
Uma particula se move de tal forma que sua posição (em metros) em função do tempo (em segundos) é dada por . Escreva expressôes para (a) sua velocidade e (b) sua àcleraçâo em função do tempo.
Uma partícula está sujeita a uma força que varia com a posição, como mostrado na Figura. Encontre o trabalho realizado pela força sobre a partícula enquanto ela se move (b) de a .
Um avião que está voando horizontalmente com uma velocidade constante de 350 , sobrevoando um terreno plano, deixa cair um fardo com suprimentos. Ignore o efeito de ar sobre o fardo. Quais são as componentes iniciais
a) vertical
b) horizontal da velocidade inicial do fardo?
c) Qual é a componente horizontal da velocidade imediatamente antes de o fardo se chocar com o solo?
d) Se a velocidade do avião fosse , o tempo de queda seria maior, menor ou igual?