Em uma partida de futebol, um jogador fez o seguinte gol de cabeça: ele observou o lançamento da bola pelo goleiro adversário para fora da
“pequena área” (região do campo de futebol em que ficam as traves), notou a aproximação da bola e saltou em direção à ela, adquirindo uma
pequena velocidade de 10 cm/s. A bola estava a 36 km/h quando colidiu com a cabeça do jogador. A colisão foi quase perfeitamente elástica e
fez com que a velocidade da bola invertesse o seu sentido, mantendo a direção e o módulo. O goleiro não esperava o retorno da bola e não
conseguiu impedir o gol.
http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/blog/espiral/post/nao-deixe-seu-filho-cabecear.html
Sabendo que a colisão entre o jogador e a bola foi unidimensional e que o coeficiente de restituição mediu 100/101, responda às perguntas a
seguir.
Dados: massa da bola = 400 g
massa do jogador = 80 kg
a) Qual o valor da velocidade da bola imediatamente após a cabeçada?
b) Qual a quantidade de calor produzido por causa da colisão?
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Olá.
No texto é falado a seguinte frase: "A colisão foi quase perfeitamente elástica e
fez com que a velocidade da bola invertesse o seu sentido, mantendo a direção e o módulo". O "quase perfeitamente elástica" quer dizer que podemos considerar que a colisão foi elástica.
Colisões elásticas devem sempre respeitar uma regra: A energia é totalmente conservada. Assim a questão também afirma que a velocidade da bola mantém seu módulo, que se significa manter o mesmo valor. Logo para a questão A) a resposta é 36km/h.
Para a questão B) temos que lembrar que calor é uma forma de energia, e como eu disse acima uma colisão elástica tem a energia totalmente conservada. Logo a resposta é: Nenhum calor foi gerado porque a energia da bola continua a mesma.
Caso a bola tivesse perdido energia (colisão inelástica), então a energia que foi perdida é o quanto de calor foi gerado.
Se ainda tiver dúvidas pode perguntar, entrar em contato que estou disponível. Bons estudos!
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