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Física

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Uma bola de futebol de massa m se choca com uma parede com velocidade v e quica na mesma direção (sentido contrário), com a mesma velocidade (choque perfeitamente elástico).
Em relação à energia e momento linear da bola e da parede antes e depois do choque, podemos afirmar que
(a) a bola apenas recebeu energia da parede.
(b) a bola apenas cedeu energia para a parede.
(c) a bola e a parede trocaram apenas momento linear.
(d) a bola e a parede trocaram energia e momento linear.
(e) a parede e a bola não trocaram nem energia nem momento linear.
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Vamos analisar a situação do choque perfeitamente elástico entre a bola de futebol e a parede. 1. Choque perfeitamente elástico: Nesse tipo de choque, tanto a energia cinética quanto o momento linear são conservados. 2. Momento linear: Antes do choque, a bola tem um momento linear \( p = mv \) (para a direção da bola) e a parede, sendo fixa, tem momento linear igual a zero. Após o choque, a bola inverte sua direção, mas mantém a mesma magnitude de velocidade, então seu momento linear se torna \( p' = -mv \). A parede não muda seu momento linear, pois está fixa. 3. Energia cinética: A energia cinética da bola antes do choque é \( \frac{1}{2}mv^2 \) e, após o choque, continua sendo \( \frac{1}{2}mv^2 \). Portanto, a energia cinética total do sistema (bola + parede) permanece a mesma. Agora, analisando as alternativas: (a) a bola apenas recebeu energia da parede. - Incorreta, pois a energia total do sistema se conserva. (b) a bola apenas cedeu energia para a parede. - Incorreta, pela mesma razão. (c) a bola e a parede trocaram apenas momento linear. - Incorreta, pois a parede não troca momento linear, já que está fixa. (d) a bola e a parede trocaram energia e momento linear. - Incorreta, pois a energia não é trocada, apenas conservada. (e) a parede e a bola não trocaram nem energia nem momento linear. - Correta, pois a energia e o momento linear se conservam, mas não há troca entre eles. Portanto, a alternativa correta é: (e) a parede e a bola não trocaram nem energia nem momento linear.

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