Um jogador de tênis recebe uma cortada com a bola (
) indo horizontalmente a
e desenvolve a bola de forma que ela se movimenta horizontalmente com
na direção oposta. B) Qual é a força média exercida sobre a bola pela raquete, se a bola fica em contato com a raquete durante
?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um jogador de tênis que recebe uma bola com massa de
, inicialmente se movendo horizontalmente a
. Após ser maltratada pela raquete, a bola passa a se mover na direção oposta a
. A questão B quer saber qual é a força média que a raquete exerce sobre a bola, sabendo que o tempo de contato entre a bola e a raquete é de
.
Vamos usar conceitos de impulso e variação de quantidade de movimento para resolver isso. Precisaremos aplicar a fórmula que relaciona força, variação de quantidade de movimento e tempo de contato.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a quantidade de movimento (ou momento linear) de um objeto é dada por:
onde:
-
é a quantidade de movimento, -
é a massa, -
é a velocidade.
No nosso caso, vamos calcular a quantidade de movimento inicial e final da bola.
Passo 3
Calculando a quantidade de movimento inicial (
):
Aqui,
é a velocidade inicial da bola.
Passo 4
Agora, calculando a quantidade de movimento final (
):
Note que a velocidade final (
) é negativa porque a bola está se movendo na direção oposta após ser atingida pela raquete.
Passo 5
A variação de quantidade de movimento (
) é a diferença entre a quantidade de movimento final e a inicial:
Passo 6
O impulso (
) é igual à variação de quantidade de movimento e também pode ser expresso como o produto da força média (
) pelo tempo de contato (
):
Queremos encontrar
, então rearranjamos a fórmula:
Passo 7
Substituindo os valores que temos:
Resposta
A força média exercida sobre a bola pela raquete é de
. O sinal negativo indica que a força está na direção oposta ao movimento inicial da bola.
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A.a imagem é causada mais por reflexão especular do que reflexão difusa
b. a imagem aparece como 8OIHAI para uma pessoa olhando para o espelho
c. a imagem muda de posição conforme o observador muda de posição
d. a imagem possui o mesmo tamanho que o objeto
e. a imagem é virtual
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b. a imagem aparece como 8OIHAI para uma pessoa olhando para o espelho
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