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Uma bola de tênis é atingida por uma raquete, e a velocidade horizontal inicial da bola é considerada nula. A massa da bola é igual a 58 gramas e o...

Uma bola de tênis é atingida por uma raquete, e a velocidade horizontal inicial da bola é considerada nula. A massa da bola é igual a 58 gramas e o tempo de contato com a raquete é 0,01 s. Assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s): 01. A força média exercida pela raquete sobre a bola é igual a 290 N. 02. A força média exercida pela bola sobre a raquete, é igual àquela exercida pela raquete sobre a bola. 04. O impulso total exercido sobre a bola é igual a 2,9 N.s. 08. O impulso total exercido pela raquete sobre a bola é igual à variação da quantidade de movimento da bola. 16. Mesmo considerando o ruído da colisão, as pequenas deformações permanentes da bola e da raquete e o aquecimento de ambas, há conservação da energia mecânica do sistema (bola + raquete), porque a resultante das forças externas é nula durante a colisão. 32. O impulso exercido pela raquete sobre a bola é maior do que aquele exercido pela bola sobre a raquete, tanto assim que a raquete recua com velocidade de módulo muito menor que a da bola. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas.

01. A força média exercida pela raquete sobre a bola é igual a 290 N.
02. A força média exercida pela bola sobre a raquete, é igual àquela exercida pela raquete sobre a bola.
04. O impulso total exercido sobre a bola é igual a 2,9 N.s.
08. O impulso total exercido pela raquete sobre a bola é igual à variação da quantidade de movimento da bola.
16. Mesmo considerando o ruído da colisão, as pequenas deformações permanentes da bola e da raquete e o aquecimento de ambas, há conservação da energia mecânica do sistema (bola + raquete), porque a resultante das forças externas é nula durante a colisão.
32. O impulso exercido pela raquete sobre a bola é maior do que aquele exercido pela bola sobre a raquete, tanto assim que a raquete recua com velocidade de módulo muito menor que a da bola.

Essa pergunta também está no material:

Banco de questões Física - Ensino Médio
337 pág.

Física Universidade Federal do Rio Grande do NorteUniversidade Federal do Rio Grande do Norte

Respostas

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Podemos calcular a força média exercida pela raquete sobre a bola utilizando a equação do impulso: I = F * Δt Onde I é o impulso, F é a força média e Δt é o tempo de contato. Substituindo os valores dados, temos: 2,9 N.s = F * 0,01 s F = 290 N Portanto, a proposição 01 está correta. A proposição 02 também está correta, pois, de acordo com a terceira lei de Newton, as forças de ação e reação têm mesma intensidade e direção, mas sentidos opostos. A proposição 04 também está correta, pois o impulso total exercido sobre a bola é igual à variação da quantidade de movimento da bola, que é dada por: Δp = m * Δv Onde m é a massa da bola e Δv é a variação da velocidade da bola. Substituindo os valores dados, temos: Δp = 0,058 kg * v Como a velocidade horizontal inicial da bola é considerada nula, temos: Δp = 0,058 kg * v - 0 = 0,058 kg * v Como o tempo de contato é de 0,01 s, temos: F * 0,01 s = 0,058 kg * v F = 5,8 kg.m/s² Substituindo na equação do impulso, temos: I = F * Δt = 5,8 kg.m/s² * 0,01 s = 0,058 N.s Portanto, a proposição 04 está correta. A proposição 08 também está correta, pois o impulso total exercido pela raquete sobre a bola é igual à variação da quantidade de movimento da bola. A proposição 16 está incorreta, pois durante a colisão há dissipação de energia na forma de calor e deformação das superfícies de contato, o que implica em perda de energia mecânica. A proposição 32 está incorreta, pois, de acordo com a terceira lei de Newton, as forças de ação e reação têm mesma intensidade e direção, mas sentidos opostos. Portanto, o impulso exercido pela raquete sobre a bola é igual ao impulso exercido pela bola sobre a raquete. Assim, as proposições corretas são 01, 02, 04 e 08, cuja soma é igual a 15.

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