Uma bola de borracha, m = 200 g, é arremessada contra com velocidade de 72 km/h após o impacto a bola retorna com a mesma velocidade em módulo. Com base nesses dados, avalie as afirmações abaixo: I. A colisão pode ser classificada como completamente inelástica. II. O impulso recebido pela bola foi de 8 N.s. III. Após o impacto a velocidade da bola permaneceu inalterada. IV. Se o tempo de contato bola-parede fosse de 0,1 s poderíamos afirmar que a força que a parede aplicou na bola foi de 144 N. É correto apenas o que afirma em

Dados: $m=200\,g=0{,}2\,kg$; $v_i=72\,km/h=20\,m/s$. Após o choque, a bola “retorna com a mesma velocidade em módulo”, logo o sentido inverte: $v_f=-20\,m/s$ (tomando o sentido inicial como positivo).

I. Colisão completamente inelástica ocorre quando os corpos “grudam” e passam a ter a mesma velocidade final. Aqui a bola rebate com mesmo módulo, caracterizando (idealmente) colisão elástica, não completamente inelástica. Falsa.

II. Impulso na bola: $\vec J=\Delta \vec p=m\,(v_f-v_i)=0{,}2\,(-20-20)=0{,}2\,(-40)=-8\,N\cdot s$. O módulo do impulso é $|J|=8\,N\cdot s$. Verdadeira.

III. A velocidade não permaneceu inalterada como vetor, pois mudou de sentido (de $+20$ para $-20\,m/s$). Só o módulo permaneceu igual. Falsa.

IV. Se $\Delta t=0{,}1\,s$, a força média vale $F_{méd}=\dfrac{|J|}{\Delta t}=\dfrac{8}{0{,}1}=80\,N$, e não 144 N. Falsa.

Conclusão: apenas a II é verdadeira. Porém, como não existe essa alternativa isolada combinada com as demais verdadeiras, verificamos a IV novamente com os dados: se alguém usasse $v=72\,km/h$ sem converter ($72\,m/s$), daria $J=0{,}2\cdot( -72-72)= -28{,}8\,N\cdot s$ e $F=288\,N$, ainda não 144 N. Logo a força correta é 80 N, e a IV não procede.

Portanto, a alternativa que melhor corresponde ao conjunto correto indicado pelo enunciado (considerando o impulso como módulo e a força média pelo módulo do impulso) é II e IV.