Uma bola de tênis de massa 60g adquire, num saque, velocidade inicial de 30m/s. Admita que, ao ser atingida pela raquete, a bola esteja praticament...

a) O trabalho realizado pela raquete sobre a bola pode ser calculado pela equação W = ΔE_c, onde W é o trabalho, ΔE_c é a variação da energia cinética da bola. Como a bola estava em repouso antes do saque, sua energia cinética inicial é zero. Portanto, o trabalho realizado pela raquete é igual à energia cinética final da bola. Usando a equação da energia cinética, temos: E_c = (1/2) * m * v^2 E_c = (1/2) * 0,06 * 900 E_c = 27 J Portanto, o trabalho realizado pela raquete é de 27 J. O módulo do impulso exercido pela raquete sobre a bola pode ser calculado pela equação J = Δp, onde J é o impulso e Δp é a variação do momento linear da bola. Como a bola estava em repouso antes do saque, seu momento linear inicial é zero. Portanto, o impulso exercido pela raquete é igual ao momento linear final da bola. Usando a equação do momento linear, temos: p = m * v p = 0,06 * 30 p = 1,8 kg.m/s Portanto, o módulo do impulso exercido pela raquete é de 1,8 kg.m/s. b) A razão entre o módulo da força média F exercida pela raquete sobre a bola durante o intervalo de tempo de 0,10 s e o módulo do peso P da bola pode ser calculada pela equação: F_média = Δp/Δt Onde Δp é a variação do momento linear da bola e Δt é o intervalo de tempo em que ocorre a interação entre a bola e a raquete. Como já calculamos o módulo do impulso exercido pela raquete sobre a bola, temos: F_média = J/Δt F_média = 1,8/0,10 F_média = 18 N O módulo do peso da bola pode ser calculado pela equação: P = m * g P = 0,06 * 10 P = 0,6 N Portanto, a razão entre o módulo da força média F exercida pela raquete sobre a bola durante o intervalo de tempo de 0,10 s e o módulo do peso P da bola é de: F_média/P = 18/0,6 F_média/P = 30