PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 10 da UNICAMP 2016
Beisebol é um esporte que envolve o arremesso, com a mão, de uma bola de 140\text{ g} de massa na direção de outro jogador que irá rebatê-la com um taco sólido. Considere que, em um arremesso, o módulo da velocidade da bola chegou a 162\text{ km/h}, imediatamente após deixar a mão do arremessador. Sabendo que o tempo de contato entre a bola e a mão do jogador foi de 0{,}07\text{ s}, o módulo da força média aplicada na bola foi de
- A324{,}0\text{ N}.
- B90{,}0\text{ N}.
- C6{,}3\text{ N}.
- D11{,}3\text{ N}.
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Resolução comentada
Use o teorema do impulso: o impulso da força média é igual à variação da quantidade de movimento da bola, F_m\,\Delta t = m\,\Delta v.
Como as grandezas estão em unidades diferentes, converta primeiro para o SI:
- Massa: 140\ \text{g} = 0{,}14\ \text{kg}.
- Velocidade: 162\ \text{km/h} \div 3{,}6 = 45\ \text{m/s}.
- A bola parte do repouso na mão do arremessador, então \Delta v = 45\ \text{m/s}.
Agora isole a força média:
O valor 6{,}3 é o impulso (em \text{N·s}), e é preciso dividi-lo pelo tempo de contato para obter a força.
Alternativa B.
Pegadinha: A alternativa A engana quem não converte km/h para m/s; a C engana quem para no impulso, sem dividir por \Delta t.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Ausa 162 km/h sem converter para m/s, obtendo 0{,}14\cdot162/0{,}07=324 N.
- Ccalcula só o impulso m\Delta v=6{,}3 e esquece de dividir pelo tempo.
- Dnão corresponde ao cálculo; resulta de conversão ou operação errada (por exemplo, dividir a velocidade por outro fator).
Assunto: Impulso e quantidade de movimento.
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Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2016. Prova oficial ↗