Num jogo de sinuca, o taco atinge uma bola com 150 g de massa, inicialmente em repouso, com uma força média de 30 N , durante um intervalo de tempo de 15 ms . A partir dessas informações, podemos afirmar que a velocidade inicial da bola imediatamente após ser atingida pelo taco era igual
a)
b)
.
c)
d)
e)
.
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de sinuca! A questão fala sobre uma bola de sinuca sendo atingida por um taco. A gente precisa usar conceitos de força, massa e tempo para descobrir a velocidade inicial da bola após ser atingida. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre impulso e variação de quantidade de movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar os dados que temos:
- Massa da bola,
- Força média aplicada,
- Tempo durante o qual a força é aplicada,
- Velocidade inicial da bola,
(pois está em repouso)
Passo 3
Agora, vamos lembrar da fórmula do impulso. O impulso é igual à variação da quantidade de movimento da bola. A fórmula é:
Aqui,
é a variação da velocidade, que no nosso caso é a velocidade final
(já que a velocidade inicial é zero).
Passo 4
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar
:
Passo 5
Agora, substituímos os valores que temos na fórmula:
Passo 6
Calculando o numerador:
Então:
Resposta
A velocidade inicial da bola imediatamente após ser atingida pelo taco é igual a 3,0 m/s.