Uma bola de 400g se movimenta num dado instante com velocidade de módulo igual a 2m/s. Qual o módulo a direção e o sentido da quantidade de movimento da bola no referido momento?
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão está nos pedindo. Temos uma bola com massa de 400 gramas (g) que está se movendo com uma velocidade de 2 metros por segundo (m/s). Precisamos descobrir a quantidade de movimento dessa bola, que inclui o módulo (ou seja, o tamanho), a direção e o sentido desse movimento.
Para resolver isso, vamos utilizar o conceito de quantidade de movimento na física, que está relacionada ao produto da massa de um objeto pela sua velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a massa da bola de gramas para quilogramas (kg), já que a unidade padrão no Sistema Internacional para massa é o quilograma.
Sabemos que:
Então,
Passo 3
Agora, vamos calcular o módulo da quantidade de movimento. A quantidade de movimento ($ \vec{p} $) é dada pela fórmula:
Onde:
- $ m $ é a massa,
- $ \vec{v} $ é a velocidade.
Como estamos interessados apenas no módulo (tamanho) da quantidade de movimento, podemos calcular:
Substituindo os valores:
Passo 4
Quanto à direção e sentido da quantidade de movimento, elas são determinadas pela direção e sentido da velocidade da bola. Se considerarmos que a bola está se movendo em uma linha reta, a direção será essa mesma linha, e o sentido será no sentido em que a velocidade está apontando.
Como a questão não especifica uma direção particular (como norte, sul, leste, oeste), podemos afirmar que a quantidade de movimento está na direção do movimento da bola com o sentido em que ela está se deslocando.
Resposta
A quantidade de movimento da bola é de 0,8 kg·m/s na direção do movimento e com o sentido para o qual a bola está se deslocando.