Durante um jogo de golfe, o taco atinge uma bola parada faze

Question

Durante um jogo de golfe, o taco atinge uma bola parada fazendo com que ela adquira uma velocidade inicial de módulo 60,0 m/s. As figuras representam instantes imediatamente antes, durante e imediatamente depois da tacada. Sabendo-se que a massa dessa bola de golfe é igual a 45,0 g e considerando-se que, nessa jogada, o taco permaneceu em contato com ela durante dois milésimos de segundo, qual a intensidade da força média (Fm) aplicada pelo taco sobre a bola?

Profes A. · Accepted Answer

Para resolver esse problema, podemos usar o Teorema do Impulso, que relaciona o impulso aplicado a um corpo com a variação de sua quantidade de movimento (ou momento linear).

O impulso ((I)) é dado por:

I = F_{m} \cdot Δ t

onde $F_{m}$ é a força média e $Δ t$ é o intervalo de tempo durante o qual a força é aplicada.

A variação da quantidade de movimento $Δ p$ é dada por:

Δ p = m \cdot Δ v

onde $m$ é a massa do corpo e $Δ v$ é a variação da velocidade.

Como o impulso é igual à variação da quantidade de movimento, temos:

F_{m} \cdot Δ t = m \cdot Δ v

Podemos então resolver para $F_{m}$ :

F_{m} = \frac{m \cdot Δ v}{Δ t}

Vamos aplicar os valores dados:

Velocidade inicial da bola $v_{i} = 0$ (ela estava parada)
Velocidade final da bola $v_{f} = 60, 0 m/s$
Massa da bola $m = 45, 0 g = 0, 045 kg$ (convertendo para quilogramas)
Intervalo de tempo $Δ t = 2 ms = 0, 002 s$ (convertendo para segundos)

A variação da velocidade $Δ v$ é:

Δ v = v_{f} - v_{i} = 60, 0 m/s - 0 = 60, 0 m/s

Substituindo esses valores na equação, temos:

F_{m} = \frac{0, 045 kg \cdot 60, 0 m/s}{0, 002 s}

F_{m} = \frac{2, 7 kg \cdot m/s}{0, 002 s}

F_{m} = 1350 N

Portanto, a intensidade da força média aplicada pelo taco sobre a bola é de 1350 Newtons.

Durante um jogo de golfe, o taco atinge uma bola parada faze

Envie suas dúvidas pelo App. Baixe agora

Precisa de outra solução? Conheça