Dinâmica: Uma bola, inicialmente parada, é arremessada e sai com velocidade de 20 m/s imediatamente após ser chutada pelo 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. A força média que o pé do jogador aplica sobre a bola corresponde a quantos?

Questão

Uma bola, inicialmente parada, é arremessada e sai com velocidade de 20 m/s imediatamente após ser chutada pelo 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. A força média que o pé do jogador aplica sobre a bola corresponde a quantos?

Alternativas

a) 40 N.

96%

b) 42 N.

c) 25 N.

d) 12 N.

e) 36 N.

Explicação

Usamos o impulso: I=Δp=mΔvI = \Delta p = m\,\Delta v e também I=FmeˊdΔtI = F_{\text{méd}}\,\Delta t.

  • A bola parte do repouso: v0=0v_0 = 0 e v=20m/sv = 20\,\text{m/s}, então Δv=20m/s\Delta v = 20\,\text{m/s}.
  • Variação da quantidade de movimento: Δp=mΔv=0,920=18kg\cdotpm/s.\Delta p = m\,\Delta v = 0{,}9\cdot 20 = 18\,\text{kg·m/s}.
  • Força média: Fmeˊd=ΔpΔt=180,5=36N.F_{\text{méd}} = \frac{\Delta p}{\Delta t} = \frac{18}{0{,}5} = 36\,\text{N}.

Logo, a força média aplicada pelo pé sobre a bola é 36N36\,\text{N}.

Alternativa correta: (e).

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