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) 1,0 m / s
b) 1,5 m / s.
c) 2,0 m / s
d) 2,5 m / s
e) 3,0 m / s.

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:
F De
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 vf = F De:

Passo 5

Agora, substituímos os valores que temos na fórmula:
vf = 30 N times 0,015 s0,150 kg

Passo 6

Calculando o numerador:
30 times 0,015 = 0,45 N·s
Então:
vf = 0,450,150 = 3 m/s

Resposta

A velocidade inicial da bola imediatamente após ser atingida pelo taco é igual a 3,0 m/s.

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