Em um jogo de queimada, uma bola de massa m = 0,45 kg atinge um jogador com velocidade v = 20 m/s e é parada…

Questão

Em um jogo de queimada, uma bola de massa m = 0,45 kg atinge um jogador com velocidade v = 20 m/s e é parada pelo peito em ?t = 0,20 s. Calcule a magnitude da força média exercida pela bola sobre o jogador. Use F_med = m·?v/?t (F em N, m em kg, v em m/s, t em s). Indique direção.

1. A) F_med = m·?v/?t = 0,45·20/0,20 = 45 N, dirigida contra o movimento da bola.
2. B) F_med = m·?v/?t = 0,45·0/0,20 = 0 N
3. C) F_med = m·?v/?t = 0,45·20/1,0 = 9 N
4. D) F_med = m·?v/?t = 0,90·20/0,20 = 90 N
5. E) F_med = m·?v/?t = 0,45·20/0,10 = 90 N

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados do enunciado: m = 0,45 kg, v = 20 m/s e Δt = 0,20 s. A bola é parada pelo peito, então a velocidade final do jogo na bola é zero e a variação de velocidade tem módulo Δv = 20 m/s. Passo 2: Calcule a variação de quantidade de movimento (impulso): I = m·Δv = 0,45·20 = 9 N·s. Passo 3: Aplique o teorema do impulso, F_med = I/Δt = 9/0,20 = 45 N. Esse é o módulo da força média, portanto a magnitude coincide com a alternativa A. Passo 4: Sobre a direção, pela terceira lei de Newton a força que a bola exerce sobre o jogador tem o mesmo sentido do movimento original da bola, pois a bola empurra o jogador. A frase 'dirigida contra o movimento da bola' da alternativa A descreve a força que o jogador exerce sobre a bola, então a direção está escrita de forma imprecisa; mesmo assim, o valor numérico de 45 N só aparece na alternativa A, que é a escolha mais adequada. Passo 5: Por que as outras estão erradas: B usa Δv = 0, o que ignora que a bola foi de 20 m/s até zero; C usa Δt = 1,0 s em vez de 0,20 s; D dobra a massa para 0,90 kg sem justificativa; E usa Δt = 0,10 s em vez de 0,20 s.

💡 Dica: Aplique a fórmula da força média considerando a variação de velocidade.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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