Uma bola, inicialmente parada, sai com velocidade de 20 m/s imediatamente após ser chutada por um jogador. A massa da bola é 0,9 kg e o tempo de contato entre o pé do jogador e a bola é 0,5 s. Qual é a força média que o pé do jogador aplica sobre a bola?

Questão

Uma bola, inicialmente parada, sai com velocidade de 20 m/s imediatamente após ser chutada por um jogador. A massa da bola é 0,9 kg e o tempo de contato entre o pé do jogador e a bola é 0,5 s. Qual é a força média que o pé do jogador aplica sobre a bola?

Alternativas

A) 40 N.

B) 42 N.

92%

C) 12 N.

D) 36 N.

E) 25 N.

Explicação

A força média pode ser obtida pelo impulso:

I=Δp=mΔvI = \Delta p = m\,\Delta v

Como a bola parte do repouso, v0=0v_0=0 e v=20m/sv=20\,\text{m/s}, então:

Δp=m(vv0)=0,920=18kg\cdotpm/s\Delta p = m(v-v_0)=0{,}9\cdot 20 = 18\,\text{kg·m/s}

O impulso também é:

I=FmeˊdΔtI = F_{méd}\,\Delta t

Logo:

Fmeˊd=ΔpΔt=180,5=36NF_{méd} = \frac{\Delta p}{\Delta t} = \frac{18}{0{,}5} = 36\,\text{N}

Portanto, a força média aplicada é 36N36\,\text{N}. A alternativa correspondente é a letra D.

Alternativa correta: (D).

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