Exercícios Resolvidos de Teorema Impulso-Momento Linear

Em um treinamento voltado para a preparação física de jogadores de futebol, um treinador constatou que sempre que era conferido uma força de 4,0 × 10 2   N na bola, o goleiro conseguia pegá-la. Estimando-se a massa da bola em 400   g e o tempo do chute de 0,1   s , determine o módulo da velocidade da bola imediatamente após o chute.

(a) 100   m / s .

(b) 10   m / s .

(c) 50   m / s .

(d) 1   m / s .

(e) 40   m / s .

Passo 1

Nossa!! Como que a gente vai descobrir a velocidade da bola depois desse chute??

Relaxa o coração, e acompanha aqui comigo!

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

A bola tá lá paradinha, aí alguém vai e chuta ela com uma força de 400   N , o pé da pessoa fica em contato com a bola por 0,1   s . Aí a bola é impulsionada e ganha velocidade, certo?

Então, as palavras chaves estõ aí!

Impulso, ganha velocidade e força.

Passo 3

Todas essas palavras estão relacionadas ao impulso e momento linear.

Vamos com calma.

O impulso é a ação de uma força em um objeto num intervalo de tempo.

I = F   ∆ t

Quando a gente aplica um impulso em alguma coisa a velocidade dessa coisa muda. E é isso que o teorema impulso-momento linear fala pra gente:

I = ∆ p

I = m v f - m v i

Então, supondo que a bola tá parada no início ( v i = 0 ), podemos achar a velocidade da bola logo depois do chute assim:

m v f = I

m v f = F ∆ t

v f = F ∆ t m

A força vale 400   N ,   ∆ t = 0,1   s e a massa da bola é m = 400   g = 0,4   k g .

Substituindo esses valores, temos:

v f = 100   m / s

Prontinho!! Arrasamos!!!!

Resposta

Alternativa (a)

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