Question

9 – Uma bola de 0,5 kg é solta do repouso em um ponto 20 m acima do solo. A bola ressalta para cima na vertical até uma altura de 5,0 m. Qual o módulo, direção e sentido do impulso da força resultante aplicada à bola durante a colisão com o piso?

Answer 1

     A velocidade da bola ao tocar o solo pode ser obtida através da Equação de Torricelli:

$v^2=v_{o}^2+2a\Delta S \\ v= \sqrt{20\times20} \\ v=20m/s$
  
     Utilizando a mesma equação para o segundo momento, lembrando que a velocidade final na altura máxima é igual a zero, temos:

$v_f^2=v_{o}^2+2a\Delta S \\ v_f= \sqrt{20\times5} \\ v_f=10m/s$
 
     Fazendo o uso da Definição de Impulso, vem que:

$\Delta I=\Delta Q \\ \Delta I=m(v_f-v) \\ \Delta I=0.5(10-20) \\ \boxed {\Delta I=-50~Ns}$


Módulo: 50 Ns;
Direção: vertical;
Sentido de cima para baixo.