Question

Uma esfera de massa 0,5kg e velocidade inicial de módulo 3m/s chocou-se frontalmente contra uma parede rígida retornando, em sentido oposto, com uma velocidade de módulo 2m/s, conforme indica a figura. O intervalo de tempo de duração da colisão foi de 0,01s

a) Qual foi, em módulo, a variação da quantidade de movimento da esfera durante a colisão?


b) Qual foi a intensidade da força média que a parede aplicou na espera durante a colisão?

Answer 1

a) A variação da quantidade de movimento da esfera durante a colisão foi de 2,5 Kg. m/s.

 b) A intensidade da força média que a parede aplicou na espera durante a colisão foi de 250 N.

A quantidade de movimento é uma grandeza vetorial que resulta da multiplicação da massa de um corpo pela sua velocidade. Sua direção e sentido são as mesmas do vetor velocidade do corpo.  

Q = m·V

Calculando a variação da quantidade de movimento-

ΔQ = m. Vfinal - m. Vinicial

ΔQ = m. (Vfinal - Vinicial)

ΔQ = 0,5. (3 - (-2))

ΔQ = 0,5. 5

ΔQ = 2,5 Kg. m/s

O impulso de uma força pode ser calculado pelo produto da intensidade da força aplicada pelo intervalo de tempo em que ela é aplicada -

I = F.Δt

O impulso de uma força equivale à variação da quantidade de movimento que ele provoca no corpo.

I = ΔQ

Assim,

F. Δt = ΔQ

F = ΔQ/Δt

F = 2,5/0,01

F = 250 N