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Considere que, em um arremesso, o módulo da velocidade da bola chegou a 162 km/h, imediatamente após deixar a mão do arremessador. Sabendo que o te...

Considere que, em um arremesso, o módulo da velocidade da bola chegou a 162 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 s, o módulo da força média aplicada na bola foi de

a) 324,0 N.
b) 90,0 N.
c) 6,3 N.
d) 11,3 N.

Essa pergunta também está no material:

DINÂMICA LISTA 5 - A27 a 33 - Dinâmica Impulsiva, incluindo colisões - Plataforma FINAL
16 pág.

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Para calcular a força média aplicada na bola, podemos utilizar a equação da segunda lei de Newton, que relaciona a força resultante aplicada em um objeto com sua massa e aceleração: F = m * a Sabemos que a bola foi arremessada com uma velocidade inicial de 162 km/h, que pode ser convertida para m/s: 162 km/h = 45 m/s Assumindo que a bola foi arremessada horizontalmente, podemos considerar que a aceleração resultante é a aceleração da gravidade, que é de aproximadamente 9,8 m/s². O tempo de contato entre a bola e a mão do jogador foi de 0,07 s. Podemos calcular a aceleração da bola utilizando a equação da velocidade média: a = (v - v0) / t onde v é a velocidade final da bola, v0 é a velocidade inicial da bola e t é o tempo de contato. Substituindo os valores, temos: a = (45 - 0) / 0,07 a = 642,86 m/s² Agora podemos calcular a massa da bola. Para isso, podemos utilizar a equação da energia cinética: E = (1/2) * m * v² onde E é a energia cinética da bola. Substituindo os valores, temos: E = (1/2) * m * 45² E = 1012,5 * m Sabemos que a energia cinética da bola é igual à energia fornecida pelo jogador ao arremessá-la. Portanto, podemos calcular a força média aplicada na bola utilizando a equação da potência: P = F * v onde P é a potência fornecida pelo jogador. Substituindo os valores, temos: P = E / t P = 1012,5 * m / 0,07 P = 14464,29 * m F * 45 = 14464,29 * m F = 14464,29 * m / 45 F = 321,43 * m Agora podemos substituir o valor da aceleração na equação da força: F = m * a F = m * 642,86 Substituindo o valor da força na equação anterior, temos: 321,43 * m = m * 642,86 m = 0,5 kg Finalmente, podemos calcular a força média aplicada na bola: F = m * a F = 0,5 * 642,86 F = 321,43 N Portanto, a alternativa correta é a letra A) 324,0 N.

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