Question

Um jogador de futebol chuta uma bola de 400 g, inicialmente em repouso, e ela sai com uma velocidade de 72 km/h. O tempo de contato entre o pé do jogador e a bola é de 0,02 s. Calcule a força média aplicada pelo pé do jogador sobre a bola.

Answer 1

400g÷1000=0,4Kg
72Km/h÷3,6=20m/s

∆v=a.t
20=0,02a
20/0,02=a
2000/2=a
a=1,0.10³m/s²

Fm=m.a
Fm=4,0.10-¹.1,0.10³
Fm=4,0.10²N ou 400N

Answer 2

A força média aplicada pelo pé do jogador sobre a bola foi igual a 400 N.

Calculando a força média aplicada a um objeto

O impulso é dado pela variação da quantidade de movimento de um corpo:

I = ΔQ

Sendo:

• Q = Produto entre a massa e a velocidade

O impulso também pode ser calculado como o produto entre a força média e seu período de duração.

I = Fm.Δt

Sendo:

• Fm = Força
• Δt = período de duração

Igualdando às duas equações, temos que a força média é igual a:

I = I ⇒ Fm.Δt = m.vf - m.vi

Fm = (m.vf - m.vi)/Δt

Dado: vi = 0 km/h; vf = 72 km/h; m = 0,40 kg; ΔT = 0,02 s.

Convertendo de km/h para m/s:

72 km/h/3,6 = 20 m/s

Determinando a força média aplicada a bola:

Fm = (m.vf - m.vi)/Δt ⇒ Fm = (0,40 kg. 20 m/s - 0,40 kg. 0 m/s)/ 0,02 s

Fm = 400 N

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