Durante um treinamento em uma escola pública, uma bola de futebol de massa 0,60 kg desloca-se em linha reta…

Questão

Durante um treinamento em uma escola pública, uma bola de futebol de massa 0,60 kg desloca-se em linha reta para a direita com velocidade de 4,0 m/s. Ao ser chutada, ela recebe, no mesmo sentido do movimento, uma força resultante média de 200 N durante 0,050 s. Durante esse intervalo, os efeitos de outras forças são desprezados. O impulso da força resultante é dado por J = F·?t e relaciona-se à variação da quantidade de movimento por J = m·?v. Com base nas informações do texto, qual é o impulso recebido pela bola e sua velocidade ao final do chute, respectivamente?

1. A) Impulso = 4,0 N·s; velocidade final = 10,7 m/s.
2. B) Impulso = 10 N·s; velocidade final = 20,7 m/s.
3. C) Impulso = 10 N·s; velocidade final = 12,7 m/s.
4. D) Impulso = 10 N·s; velocidade final = 16,7 m/s.
5. E) Impulso = 200 N·s; velocidade final = 337,3 m/s.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados. Massa m = 0,60 kg, velocidade inicial v0 = 4,0 m/s (para a direita), força resultante F = 200 N no mesmo sentido do movimento e intervalo de tempo Δt = 0,050 s. Passo 2: Calcule o impulso pela definição J = F·Δt. J = 200 × 0,050 = 10 N·s. Passo 3: Calcule a variação da quantidade de movimento, que é igual ao impulso: J = m·Δv, logo Δv = J / m = 10 / 0,60 ≈ 16,7 m/s. Passo 4: Calcule a velocidade final. Como a força atua no mesmo sentido do movimento, a velocidade aumenta: v = v0 + Δv = 4,0 + 16,7 = 20,7 m/s. Passo 5: Conclusão. O impulso é 10 N·s e a velocidade final é 20,7 m/s, o que corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A troca o impulso pela velocidade inicial e faz a conta da velocidade final de forma incorreta; C subtrai a velocidade inicial em vez de somá-la; D esquece de somar a velocidade inicial e dá apenas a variação de velocidade; E usa o valor da força como se fosse o impulso, ignorando o tempo de atuação.

💡 Dica: Calcule o impulso e a variação de velocidade usando as fórmulas fornecidas.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Durante uma atividade de Física em uma escola pública, estudantes analisaram o chute de uma bola de futebol de massa…
• Um jogador chuta uma bola de 0,45 kg. A força média aplicada é F = 90 N por ?t = 0,05 s. Usando I = F·?t (N·s) e p = m·v…
• Um jogador de futebol chuta uma bola de 0,4 kg com uma velocidade de 20 m/s. Qual é o impulso aplicado pelo jogador se a…
• Durante um jogo de futebol, um jogador chuta uma bola de 0,4 kg a uma velocidade de 20 m/s. Qual é o impulso que o…
• Uma bola de futebol de massa m = 0,45 kg inicialmente em repouso recebe um chute que exerce força média F = 120 N…
• Em uma partida de queimada, uma bola de massa m = 0,300 kg é lançada horizontalmente com velocidade v_i = 8,0 m/s. Um…

Todas as questões de Colisões e Quantidade de Movimento