Uma bola de massa m colide com uma parede com velocidade v e ricocheteia com a mesma velocidade em módulo, mas em direção oposta.
Qual é a variação do momento linear da bola?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma bola de massa que bate numa parede com uma velocidade e, após o impacto, volta com a mesma velocidade em módulo, mas na direção oposta. O conteúdo envolvido aqui é o Momento Linear, que é uma grandeza física relacionada à quantidade de movimento de um objeto. Para resolver essa questão, vamos precisar usar a fórmula do momento linear e entender como calcular sua variação durante a colisão.

Passo 2

O momentum ou momento linear ( p = m times v ) de um objeto é dado pela fórmula:
onde é a massa e é a velocidade do objeto. No nosso caso, temos a bola antes e depois da colisão.

Passo 3

Antes da colisão, a bola tem uma velocidade pi = m times v na direção em que vai colidir com a parede. Então, o momento inicial ( ) da bola é:

Passo 4

Depois da colisão, a bola ricocheteia com a mesma velocidade, mas na direção oposta. Isso significa que a velocidade final ( pf = m times (-v) = -m times v ) é . Portanto, o momento final ( ) é:

Passo 5

A variação do momento linear ( De) é a diferença entre o momento final e o momento inicial:
Isso mostra que houve uma mudança no momento da bola devido à colisão com a parede.

Resposta

A variação do momento linear da bola é .

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