Enunciado

O bastão de um treinador de beisebol exerce sobre uma bola de beisebol de 0,145 kg uma força dada por F=[(1,60x)t²]î entre os instantes t=0 e t=2,5 ms. Para t=0, a velocidade da bola de beisebol é dada por -(40î + 5,0j) m/s.

a) Ache o impulso exercido pelo bastão sobre a bola, sabendo que o bastão e a bola permaneceram em contato durante 2,5 ms.

(b) Ache o impulso exercido pela gravidade sobre a bola durante esse intervalo de tempo,

(c) Ache o módulo da força média do bastão sobre a bola durante esse intervalo de tempo.

(d) Ache o momento linear e a velocidade da bola de

beisebol para t = 2.50 ms.

Passo 1

Beleza pessoal?! Espero que esteja tudo bem com meu os herdeiros de Newton. Vamos dar início a mais uma resolução com o padrão de qualidade do Responde aí, então pegue seu lápis, caderno e café e vamos nessa!!!

Para resolver o item A), basta partirmos da definição de impulso. Sendo a força variável com o tempo:

I = ∫ F ( t ) d t   - >   I   =   ∫ 0 0.0025 [ 10 ⁷ ( 1.6 t - 600 t ² ) ] d t - > I ≈ 18.75 î   N s

Passo 2

b) No caso do impulso gerado pela força da gravidade temos:

I   =   - m g Δ t

I = - 0,145 × 9,81 × 0.0025

I   = - 0.003556125  

c) Para isso iremos utilizar a seguinte relação, sem levar em consideração a integração.

I   =   F m e d Δ t

18.8 = F m e d ∙ 0.0025

F m e d = 7520   N

d) O momento linear é dado por:

p   =   ∫ m d v _

O teorema do impulso e da quantidade de movimento nos diz que:

I   = Δ p

18.75 î   = p _ - 0.145 ( - 40 î - 5.0 ĵ )  

p _ = 12.95î-0.725ĵ N s

já a velocidade encontramos:

p   =   ∫ m d v _

12.95 î - 0.725 ĵ   =   0.145 v

v = 89.31 î - 5 ĵ   m / s

Resposta

(a) 18.8 kg.m/s Î (b) -3.55.10^-3 kg.m/s j (c) 7.50 10^3 kg.m/s Î (d) 13.0 î - 0.73 j kg.m/s 89.3Î - 5.0j m/s

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