Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo - Ex.
Uma bola de softball de tem uma velocidade escalar de e um ângulo de abaixo da horizontal imediatamente antes de ser golpeada por um taco. Qual é o módulo da variação do momento linear da bola na colisão com o taco se a bola adquire uma velocidade escalar (a) de , verticalmente para baixo; (b) de , horizontalmente na direção do lançador?
Passo 1
Vamos estabelecer para esta questão um referencial cujo o eixo é horizontal apontando para o batedor e o eixo é vertical apontando para cima. Vamos estabelecer todos os nossos ângulos usando o sentido anti-horário em relação ao semieixo positivo.
Dessa forma, se a bola estava a abaixo da horizontal, pra gente, a partir do eixo positivo do , ela estava a:
Inicialmente, então, a bola estava caindo. Sendo assim, escrevendo o momento linear inicial usando essas referências:
Decompondo a velocidade da bola e substituindo os valores:
Com isso:
Passo 2
(a) Aqui, a velocidade final da bola é:
Escrevendo também o momento linear para essa velocidade:
Calculando :
Calculando o módulo:
Passo 3
(b) Agora temos:
Escrevendo o momento linear para a velocidade , horizontalmente na direção do lançador:
Calculcando :
E calculando o módulo:
Resposta
- ;
- .