Question

A figura a seguir ilustra uma visão superior de uma mesa de sinuca, onde uma bola de massa 400 g atinge a tabela com um ângulo de 60 graus com a normal e ricocheteia formando o mesmo ângulo com a normali.
A velocidade da bola, de 9 m/s, altera apenas a direção do movimento durante o choque, que tem uma duração de 10 MS.
A partir da situação descrita acima, a bola exerce uma força média na tabela da massa de :
A) 360 N.
B) 5400 N.
C) 3600 N.
D) 4000 N.
E) 600 N.

Answer 1

A partir da situação descrita acima, a bola exerce uma força média na tabela da massa de 360N.

Vamos aos dados/resoluções:

Para resolver, usaremos o teorema do impulso.

I = ΔQ (1)

Onde teremos;

I = Impulso da força média em N/s;

ΔQ = Variação da quantidade de movimento em Kg - m/s que é calculada vetorialmente, como vemos nas figuras que estão em anexo no final da página;

ΔQ = Qf - Qi (2)

Podemos notar que o triângulo formado é equilátero, porque todos os ângulos internos são iguais entre si, sendo assim, a variação da quantidade de movimento ΔQ é exatamente igual à quantidade de movimento inicial Qi e final Qf, ou seja, em módulo:

ΔQ = Qi = m.v = 0,4kg. 9 m/s = 3,6kg m/s

Sabendo disso, no caso que o módulo do Impulso é dado por:

I = Fm. T (3)

Juntando as equações (3) e (1), teremos então:

Fm . t = ΔQ (4)

Donde sai a força média da colisão da bola com a tabela, em módulo:

Fm = ΔQ/t = 3,6Ns/10.10^-3s = 360N

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)

Answer 2

Com muita evidência de que é a letra a)