Um tenista rebate uma bola de 58 g que viaja a
. Após o golpe, a bola retorna na direçäo oposta com velocidade de
.
Qual é o impulso fornecido pela raquete à bola?
Qual é o impulso fornecido pela raquete à bola?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma bola de tênis com massa de 58 gramas que está se movendo a 25 metros por segundo. Depois que o tenista rebate a bola, ela volta na direção oposta com uma velocidade de 35 metros por segundo. O conteúdo que vamos usar aqui é o de impulso e quantidade de movimento. Para resolver, precisamos lembrar que o impulso é a mudança na quantidade de movimento da bola quando a raquete age sobre ela.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a massa da bola de gramas para quilogramas, já que a unidade padrão de massa no Sistema Internacional é o quilograma.
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de movimento inicial da bola antes de ser rebater. A quantidade de movimento (
) é dada por:
Onde
é a massa e
é a velocidade. Então,
Passo 4
Depois do golpe, a bola está se movendo na direção oposta com uma velocidade de 35 m/s. Como está na direção oposta, consideramos essa velocidade negativa:
Então, a quantidade de movimento final é:
Passo 5
O impulso (
) é a mudança na quantidade de movimento, ou seja:
Substituindo os valores que encontramos:
Resposta
O impulso fornecido pela raquete à bola é de -3,48 N·s.