Enunciado

Força sobre uma bola de golfe. Uma bola de golfe de 0,0450   k g que estava inicialmente em repouso passa a se deslocar a 25,0   m / s depois de receber o impulso de um taco. Se o taco e a bola permaneceram em contato durante 2,00   m s , qual é a força média do taco sobre a bola? O efeito do peso da bola durante seu contato com o taco é importante? Por que sim ou por que não?

Passo 1

Neste problema de impulso-momento, há uma bola de golfe com uma massa especificada que entra em contato com um taco por um determinado período de tempo. As seguintes informações e constantes fornecidas são úteis para determinar a força exercida pelo taco sobre a bola:

v 0 = 0

m = 0,045 k g

v = 25 m / s

Δ t = 2 × 10 - 3 s

O impulso é dado pela variação do momento linear do objeto. E também sabemos que impulso é o produto da força média pelo tempo que o objeto ficou recebendo essa força.

Assim a ideia pra resolver essa questão é igualar essas duas definições de impulso para determinar a força média.

Passo 2

Fazendo isso:

I = Δ p

F m Δ t = Δ p

F m = Δ p Δ t = m v - m v 0 Δ t

F m = 0,045   . 25 - 0,045   . 0 2 ∙ 10 - 3 = 562 N

E seu peso? Bom o peso é dado pelo produto da gravidade com a massa do objeto:

P = m g = 0,045   . 9,8 = 0,441 N

Frente a força média de 562 N , o peso da bola, de 0,441 N , não faz nem cócegas! Portanto o efeito da gravidade durante o contato é insignificante!

Resposta

F m = 562 N

N ã o   p o i s   o   p e s o   é   m u i t o   m e n o r   d o   q u e   a   f o r ç a   a p l i c a d a .

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