Exercícios Resolvidos de Teorema Impulso-Momento Linear

Hugh D. Young e Roger A. Freedman, Física I – Mecânica, 10a ed. São Paulo: Addison Wesley, 2003, pp 252

Uma bola de beisebol de 0,145   k g é golpeada por um bastão. Logo antes do impacto, a bola se desloca a 50,0   m / s horizontalmente da esquerda para direita e abandona o bastão quando ela se move com velocidade de 65,0   m / s para esquerda formando um ângulo de 30,0 ° acima da horizontal. Se o bastão e a bola permaneceram em contato durante 1,75   m s , calcule o módulo do componente horizontal e da componente vertical da força média do bastão sobre a bola.

Passo 1

Como ele sofre ação de uma força, vimos na teoria que:

I = F m e d Δ t = Δ p

Primeiro vamos precisar achar as velocidade antes para calcular o momento linear e poder achar a força média

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Começando pela velocidade no início do impulso.

Como a bola se desloca da esquerda para direita, então:

v 0 x = 50   m / s

v 0 y = 0   m / s

A velocidade inicial é:

v 0 = 50 . i ^   m / s

E o momento linear inicial vai ser:

p 0 = m . v 0

p 0 = 0,145   .   50 i ^ = 7,25 i ^   k g   .   m / s

Passo 3

Agora vamos para a velocidade no fim do impulso.

Usando a “regra do COlado/SEparado”

v f x = v f   . cos 30 ° = 65   . 3 2 = 32,5 3   m / s

v f y = v f   . sen 30 ° = 65   . 1 2 = 32,5   m / s

Lembrando que ela passa a se mover para a esquerda e para cima, a velocidade final é:

v f = - 32,5 3 i ^ + 32,5 j ^   m / s

E o momento linear final vai ser:

p f = m v f

p f = 0,145   .   - 32,5 3 i ^ + 32,5 j ^

p f = - 4,7 125 3 i ^ + 4,7 125 j ^   k g   .   m / s

Passo 4

Vamos agora substituir tudo que temos na fórmula do “passo 1”:

F m e d Δ t = Δ p

O tempo foi dado no enunciado

F m e d   .     0,00175 = p f - p 0

0,00175 F m e d = - 4,7 125 3 i ^ + 4,7 125 j ^ - 7,25 i ^

Fazendo a conta na calculadora

0,00175 F m e d = - 15,412 i ^ + 4,7 125 j ^

F m e d = - 8807 i ^ + 2692,9 j ^   N

Então podemos dizer que:

F m e d x = - 8807   N

F m e d y = 2692,9   N

Resposta

F m e d x = - 8807 N

F m e d y = 2692,9   N

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas