Um jogador de tênis recebe uma bola com velocidade de 20,0m/s e a rebate na mesma direção e em sentido contrário com velocidade de 30,0m/s. Se a bola permanecer

Vamos considerar o percurso inicial (bolinha chegando na raquete) como sendo positivo e opercurso final (bolinha se afastando da raquete) como negativo.

V = V₀ + at

-30 = 20 +a.0,1
a=(-30-20)/0,1

a= -50/0,1
a= -500m/s²....em módulo:
a = 500m/s²

Espero ter ajudado. Qualquer coisa só falar.
Abraços

Uma outra solução seria pelo Teorema do Impulso: If = ΔQ ==> F.Δt = m(V - Vo)
ma.Δt = m(V - Vo) ==> a.Δt = V - Vo ==> a. 0,1 = 30 - (-20) ==> a.0,1 = 50 ==> a = 50/0,1 ==>
a = 500m/s²

Prof. Pedro Werneck, Eu entendo que a sua resposta tenha batido com a dos demais colegas, mas eu não entendi a sua abordagem. Matematicamente falando, a sua solução está correta, você fez uma decomposição da expressão que o Prof. Victor Camargo Araújo optou por utilizar, de forma que inevitavelmente a soma das acelerações tinha que dar a reposta certa (vou equacionar e mostrar isso no fim da mensagem). Porém, no meu ponto de vista, os passos intermediários carecem de interpretação física. Por que você considera que a bolinha leva 0,1s para parar? Esse é o tempo total de contato da bolinha com a raquete, então é de se esperar que ela leve um tempo menor que esse para parar, e o restante para acelerar no outro sentido. Vou equacionar para justificar o meu argumento: Considerando que o tempo que a bolinha leva para parar é t1 e o tempo que ela leva para acelerar novamente é t2, de forma que t1+t2=T=0,1s, temos: 0 = 20 + a1 . t1 -30 = 0 + a2 . t2 Se somarmos as expressões anteriores, temos: -30 = 20 + a1 . t1 + a2 . t2 (*) E agora sim podemos definir uma aceleração média em função das outras duas acelerações médias, que será dada por: a= ( a1 . t1 + a2 . t2 ) / T E substituindo isso na expressão acima, obtemos: -30 = 20 + a . T => -30 = 20 + a . 0,1 Que é a expressão da qual o prof. Victor Camargo Araújo partiu e que o prof. Jairo Moura obteve a partir do teorema do impulso no quarto/quinto passo de seu desenvolvimento. O que você fez foi algo como considerar que t1=t2=0,1 (e isso desrespeita a condição t1+t2=0,1), o que permitiu que na expressão (*) você colocasse o 0,1 em evidência e ficasse com: -30 = 20 + (a1 + a2) . 0,1 E finalmente, você disse que a aceleração final é a1+a2, o que, repetindo, está matematicamente correto. Porém, pelos motivos citados acima, não vejo sentido físico nos passos intermediários. Pode ser que você tenha pensado em uma "superposição" de efeitos, mas isso não ficou claro na resolução e não é mais simples que as outras duas soluções. Espero que você receba essa minha crítica de uma forma positiva. Caso haja alguma coisa errada no raciocínio que expus acima, por favor responda aqui me corrigindo também, para que eu não induza outras pessoas a cometerem o mesmo erro que o eu. Entendo que todos estamos nos expondo aqui, e deslizes sempre ocorrem. Um grande abraço.

a= 500m/s2

 

A bolinha quando chega a raquete a 20 m/s chega como velocidade inicial , e quando sai da raquete com permanência de 0,100s e velocidade final. Então Am=Δ v/Δ t ou ( v-vi)/(t-ti)= am= -30-20/0-0,100 = am= -50/0,100 = modulo de -500m/s²

Opa! Vi que sua pergunta é pertinente, porém, para te responder com maior fundamentação, sugiro que você coloque na parte de Tarefas para que os professores respondam com qualidade. 

 

De qualquer forma, me coloco à disposição!

Editado: Desça para ler o que foi mudado. Desconsidere esta revolução. 

 

Para complementar e tornar mais simples a resolução, podemos considerar 2 situações, a que a bolinha está indo até a raquete (1) e a que a bolinha está saindo da raquete (2)
Vamos considerar que a posição positiva é ela indo até a raquete e a negativa é ela saindo dela.

1) Quando a bolinha está indo até a raquete, ela está indo com velocidade 20 m/s, e quando ela bater na raquete, sua velocidade vai ter que chegar no zero para poder voltar, então:

V = Vo + a.t
0 = 20 + a.t -- > Como o tempo foi de 0,1s até que ela pare na raquete t = 0,1s
0 = 20 + a. . 0,1
-20 = a . 0,1
a = -20 / 0,1
a = - 20 . 10
a1 = - 200 m/s²

2) Agora é quando a bolinha está saindo da raquete, sua velocidade inicial vai ser zero, pois ela está "parada" na raquete por 0,1 segundos, e vai alcançar nesse mesmo tempo a velocidade final que é 30 m/s, mas como ela está indo contra o eixo positivo que estabelecemos anteriormente, então V = - 30 m/s

V = Vo + a . t
-30 = 0 + a . 0,1
-30 = a . 0 ,1
a = - 30 / 0,1
a = - 30 . 10
a2= - 300 m/s²

Sua aceleração média será então a = a1 + a2
a = -200 + (- 300)
a = - 200 - 300
a = -500 m/s²

Usando módulo
a = 500 m/s²

 

Editado: É realmente verdade o que você colocou. A princípio, eu iria responder pelo método do impulso, mas já responderam dessa forma, então pensei no método acima e resolvi usar ele mais simplificado pois quero sempre explicar de uma forma que mesmo quem não sabe nada de física, vai entender, mas que não estava totalmente certo. Bom ponto, não pensei por esse lado. Considerei que 0,1s seria o tempo que ela demoraria para parar e para ser impulsionada, o que não está certo. Esse seria mesmo o tempo total que ela demoraria para ir de 20 até 0 + de 0 até 30. Obrigado pelo exclarecimento. Não gosto de errar, mas errei, é uma pena. Mas que isso sirva de lição para mim. Melhor considerar as outras resoluções mesmo que ficaram mais simples.