Um jogador de tênis recebe uma bola com velocidade de 20,0m/s e a rebate na mesma direção e em sentido contrário com velocidade de 30,0m/s. Se a bola permanecer 0,100s em contato com a raquete, o módulo da sua aceleração média será de
A) 100m/s2
B) 200m/s2
C) 300m/s2
D) 500m/s2 E) 600m/s2
A) 100m/s2
B) 200m/s2
C) 300m/s2
D) 500m/s2 E) 600m/s2
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo e quais conceitos precisamos usar. Aqui, estamos lidando com cinemática, especificamente com aceleração média. Precisamos calcular como a velocidade da bola muda quando ela toca na raquete e quanto tempo essa mudança leva.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as velocidades envolvidas. A bola chega até o jogador com uma velocidade de 20,0 m/s e é devolvida com uma velocidade de 30,0 m/s na direção oposta.
Passo 3
Como a bola muda de direção, precisamos considerar uma direção como positiva e a outra como negativa. Vamos assumir que a velocidade inicial (20,0 m/s) é positiva. Então, a velocidade final (30,0 m/s na direção oposta) será -30,0 m/s.
Passo 4
Agora, vamos calcular a variação da velocidade (Δv). A fórmula para a variação da velocidade é:
Substituindo os valores:
Passo 5
Para achar a aceleração média (a), usamos a fórmula:
Sabemos que o tempo de contato (Δt) é 0,100 s. Então:
Como a questão pede o módulo da aceleração média, ignoramos o sinal negativo. Portanto, a aceleração média é 500,0 m/s².
Resposta
D) 500 m/s²