Um tenista rebate uma bola de 58 g que viaja a 25 m / s. Após o golpe, a bola retorna na direçäo oposta com velocidade de 35 m / s.
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.
m = 58 g = 0,058 kg

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de movimento inicial da bola antes de ser rebater. A quantidade de movimento ( p = m times v ) é dada por:
pi = 0,058 kg times 25 m/s = 1,45 kg·m/s
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:
vf = -35 m/s
Então, a quantidade de movimento final é:
pf = 0,058 kg times (-35) m/s = -2,03 kg·m/s

Passo 5

O impulso ( J = pf - pi ) é a mudança na quantidade de movimento, ou seja:
J = -2,03 kg·m/s - 1,45 kg·m/s = -3,48 kg·m/s
Substituindo os valores que encontramos:

Resposta

O impulso fornecido pela raquete à bola é de -3,48 N·s.

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