Uma bola de futebol de massa igual a 0,420   k g possui velocidade inicial de 2,0   m / s . Uma jogadora de futebol dá um chute na bola, exercendo uma força constante de módulo igual a 40,0   N na mesma direção e no mesmo sentido do movimento da bola. Até que distância seu pé deve estar em contato com a bola para que a velocidade da bola aumente para 6,0   m / s ?

Passo 1

Opa, bora fazer essa questão! Temos que chutar uma bola de modo que a sua velocidade seja 6,0   m / s . Por qual distância o nosso pé deve estar em contato com a bola!

O problema nos dá os seguintes dados:

v 1 = 2 m / s

v 2 = 6 m / s

m = 0,42 k g

F = 40 N

d = ?

Pelo teorema trabalho – energia temos:

W = K 2 - K 1

Mas podemos reescrever esse teorema em termos das velocidades inicial e final, da força e do deslocamento:

F . d = m v 2 2 2 - m v 1 2 2

Agora atenção: podemos escrever assim desse jeito pois a força é constante e atua na direção do deslocamento.

Passo 2

Agora é só substituir tudo e determinar a distância d :

40 . d = 0,42.6 2 2 - 0,42.2 2 2

40 d = 7,56 - 0,84

d = 6,72 40 = 0,168 m

Prontinho!

Resposta

0,168 m

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