Um jogador de tênis, durante o saque, lança a bola verticalmente para cima. Ao atingir sua altura máxima, a bola é golpeada pela raquete de tênis, e sai com velocidade de
na direção horizontal. Calcule em
, o módulo da variação de momento linear da bola entre os instantes logo após e logo antes de ser golpeada pela raquete. Considere a massa da bola de tênis igual a 50 g .
a) 1,5
b) 5,4
c) 54
d) 1500
a) 1,5
b) 5,4
c) 54
d) 1500
Passo 1
O enunciado pede o módulo da variação do momento linear (impulso) da bola entre os instantes logo antes e logo depois de ser golpeada. Dados fornecidos:
a velocidade no instante imediatamente antes do golpe, no ponto mais alto do lançamento, é momentaneamente zero (
). Queremos o módulo de
em
.
Passo 2
Conceito importante: o momento linear (quantidade de movimento) de um corpo é dado por
onde
é a massa em
e
é a velocidade em
. A variação do momento é
A unidade resultante é
. Isso significa que, para calcular
, precisamos expressar massa em
e velocidade em
.
Passo 3
Calcule a massa em
. Como
,
Passo 4
Converta a velocidade dada de
para
. Usamos
e
, então
Passo 5
Momento imediatamente antes do golpe:
Momento imediatamente depois do golpe (a direção é horizontal, mas aqui interessa o módulo):
Passo 6
Calcule a multiplicação:
Como
, a variação do momento é
e o módulo é
Passo 7
Dica rápida para a prova: sempre verifique unidades primeiro (converter massa para
e velocidade para
); se a velocidade antes do impacto for zero, a variação do momento é simplesmente
vezes a velocidade final.
Resposta
(a)