Un jogador de golfe atiage uma bola de golfe, impondo uma velocidade inicial de 52,2 m / s de intensidade! direcionada 30^circ acima da horizontal. Considerandoque á massa da bola e 46,0 g e que a bola e o taco estiveram em contato por 1,20 ms, encontre (a) o impulso dado à bola, (b) o impulso dado ao taco e(c) 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: .

Passo 2

(a) Impulso dado à bola
  1. Converter massa:
    vfx = vcos30^circ, vfy = vsin30^circ com v=52,2rm,m/s
  2. Antes do choque a bola estava em repouso, então Jx = m,vcos30^circ = 0,046cdot52,2cdotcos30^circ approx 2,08 rm N!cdot!s, .
  3. A velocidade final em componentes: Jy = m,vsin30^circ = 0,046cdot52,2cdotsin30^circ approx 1,20 rm N!cdot!s
  4. Impulso é |vec J| = m,v = 0,046cdot52,2 approx 2,40 rm N!cdot!s . 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:
vec Jrm taco = -,vec Jrm bola = l(-2,08,,-1,20r) rm N!cdot!s

Passo 4

© Força média sobre a bola
Tempo de contato:
vec Frm med = vec JDe
A força média é
Ou em magnitude aproximada:

Resposta

(a) Impulso na bola:
(b) Impulso no taco:
© Força média na bola: (ou magn ~ N)

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