Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 2.1 - Ex. 18
Uma bola de tênis jogada com força está se movendo horizontalmente quando bate contra uma parede vertical de concreto com incidência perpendicular. A bola quica direto na parede e volta. Ignore quaisquer efeitos devido à gravidade pelo intervalo curto de tempo descrito aqui. Considere que a direção até a parede é . Quais as direções e sentidos de sua velocidade e aceleração (a) logo antes de atingir a parede, (b) no ponto de máximo impacto e (c) logo após deixar a parede?
Passo 1
(a) Como a bola é jogada com incidência perpendicular e podemos desprezar os efeitos da gravidade, nós vamos supor que todo o movimento acontece em uma mesma linha horizontal.
Logo antes de atingir a parede, a bola está se deslocando no sentido positivo do eixo . E como sua velocidade é constante após “deixar” a raquete, sua aceleração é nula.
Passo 2
(b) No ponto de máximo impacto, quando a bola está prestes a retornar da parede, a velocidade é nula.
Ao mesmo tempo, a força que a parede exerce sobre a bola está produzindo uma aceleração no sentido negativo do eixo .
Passo 3
(c) Logo após deixar a parede, a aceleração da bola volta a ser nula, já que ela está “livre” no ar.
E como a aceleração é nula, sabemos que a velocidade terá que ser constante, e aponta no sentido negativo do eixo .
Resposta
(a) Aceleração nula, velocidade no sentido positivo do eixo .
(b) Velocidade nula, aceleração no sentido negativo do eixo .
(c) Aceleração nula, velocidade no sentido negativo do eixo .