(Fatec-2002) Uma bola de massa 0,50 kg foi chutada diretamente para o gol, chegando ao goleiro com velocidade de 40 m/s. Este consegue espalmá-la p...

O impulso é uma grandeza vetorial que representa a variação da quantidade de movimento de um objeto. A sua fórmula é dada por I = F * Δt, onde F é a força resultante aplicada no objeto e Δt é o intervalo de tempo em que a força foi aplicada. No caso da questão, a bola chega ao goleiro com uma velocidade de 40 m/s e é espalmada para a lateral com uma velocidade de 30 m/s. Como a bola muda de direção, podemos considerar que a força resultante aplicada pelo goleiro é perpendicular à direção inicial do movimento da bola. Assim, podemos calcular o impulso utilizando a equação I = F * Δt, onde Δt é o tempo em que a força foi aplicada. Como não temos essa informação, podemos utilizar a conservação da quantidade de movimento para determinar a força resultante aplicada pelo goleiro. Antes do choque com o goleiro, a quantidade de movimento da bola é dada por p = m * v, onde m é a massa da bola e v é a sua velocidade. Assim, temos: p = m * v p = 0,50 kg * 40 m/s p = 20 kg.m/s Após o choque com o goleiro, a bola muda de direção e de velocidade, mas a sua massa permanece a mesma. Assim, podemos utilizar a conservação da quantidade de movimento para determinar a quantidade de movimento final da bola. Como a bola muda de direção, podemos considerar que a sua quantidade de movimento final tem apenas componente na direção perpendicular à direção inicial do movimento. Assim, temos: p' = m * v' p' = 0,50 kg * 30 m/s p' = 15 kg.m/s Como a quantidade de movimento é uma grandeza vetorial, podemos calcular a variação da quantidade de movimento como Δp = p' - p. Como a bola muda de direção, podemos considerar que a variação da quantidade de movimento tem apenas componente na direção perpendicular à direção inicial do movimento. Assim, temos: Δp = p' - p Δp = 15 kg.m/s - 20 kg.m/s Δp = -5 kg.m/s Como a força resultante aplicada pelo goleiro é perpendicular à direção inicial do movimento da bola, podemos considerar que a variação da quantidade de movimento é igual ao impulso aplicado pelo goleiro. Assim, temos: I = Δp I = -5 kg.m/s Como o módulo do impulso é uma grandeza escalar, podemos considerar apenas o seu valor absoluto, que é igual a 5 kg.m/s. Portanto, a alternativa correta é a letra E) 10.