Durante uma atividade de Física em uma escola pública, estudantes analisaram o chute de uma bola de futebol de…

Questão

Durante uma atividade de Física em uma escola pública, estudantes analisaram o chute de uma bola de futebol de massa 0,50 kg. Em determinado instante, a bola foi submetida a uma força resultante média de 80 N, na mesma direção e sentido, durante 0,20 s. Para esse intervalo, desprezam-se a resistência do ar e outras forças, e considera-se que a força resultante permaneceu constante. Com base no texto, qual foi o módulo da variação da quantidade de movimento da bola durante o chute?

1. A) 400 kg·m/s
2. B) 8 kg·m/s
3. C) 40 kg·m/s
4. D) 80 kg·m/s
5. E) 16 kg·m/s

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. A variação da quantidade de movimento (ΔQ) de um corpo é igual ao impulso da força resultante, que é o produto da força resultante constante pelo intervalo de tempo: ΔQ = F·Δt.
2. Os dados do enunciado são F = 80 N e Δt = 0,20 s. Logo, ΔQ = 80 × 0,20 = 16 N·s, que equivale a 16 kg·m/s, pois 1 N·s = 1 kg·m/s.
3. Como a força tem a mesma direção e sentido do movimento, a variação da quantidade de movimento tem o mesmo sentido e o módulo é 16 kg·m/s. A massa de 0,50 kg não é necessária para este cálculo direto, pois o impulse já relaciona força e tempo. Ela serviria para achar a velocidade final, se o enunciado pedisse, usando ΔQ = m·Δv, com Δv = 16/0,50 = 32 m/s, desde que a bola partisse do repouso.
4. Verificação das alternativas erradas. A) 400 resulta de dividir 80 por 0,20, operação que inverte a relação correta. B) 8 resulta de multiplicar a massa pelo impulse (0,50 × 16), o que não tem sentido físico. C) 40 resulta de multiplicar a força pela massa (80 × 0,50), ignorando o tempo. D) 80 é apenas o valor da força, sem considerar o intervalo de tempo.
5. Conclusão: o módulo da variação da quantidade de movimento é 16 kg·m/s, alternativa E, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Aplique a fórmula F·t para encontrar a variação da quantidade de movimento.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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