Un jogador de golfe atiage uma bola de golfe, impondo uma velocidade inicial de
de intensidade! direcionada
acima da horizontal. Considerandoque á massa da bola e
e que a bola e o taco estiveram em contato por
, encontre (a) o impulso dado à bola, (b) o impulso dado ao taco
a força média exercida sobre a bola pelo taco.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que um jogador de golfe acerta uma bola de massa 46,0 g, imprimindo a ela uma velocidade final de 52,2 m/s numa direção 30° acima da horizontal. O tempo de contato taco–bola é 1,20 ms.
Conteúdo: momento linear (quantidade de movimento), impulso e força média.
O que vamos usar:
• Converter massa e tempo para o SI (kg e s).
• Definição de impulso: .
• Força média: .
Conteúdo: momento linear (quantidade de movimento), impulso e força média.
O que vamos usar:
• Converter massa e tempo para o SI (kg e s).
• Definição de impulso:
• Força média:
Passo 2
(a) Impulso dado à bola
- Converter massa:
- Antes do choque a bola estava em repouso, então
. - A velocidade final em componentes:
- Impulso é
. Logo: Se você quiser a magnitude total:
Passo 3
(b) Impulso dado ao taco
Pela 3ª lei de Newton, o taco recebe impulso oposto ao da bola:
Pela 3ª lei de Newton, o taco recebe impulso oposto ao da bola:
Passo 4
© Força média sobre a bola
Tempo de contato:
A força média é
Tempo de contato:
A força média é
Ou em magnitude aproximada:
Resposta
(a) Impulso na bola:
(b) Impulso no taco:
© Força média na bola: (ou magn ~
N)
(b) Impulso no taco:
© Força média na bola: