Question

Um jogador de baseball durante a sua prática diaria nota que as bolinhas de 50 gramas q vao em sua direção possuem velocidade de 30 m / s e sao rebatidas por ele com 35 m/ s e analisando a câmera lenta das rebatidas ele determina que o temp o de contato do bastão com as bolinhas e de 0,7 segundos , sabendo tudo isso e não estando satisfeito, ele resolve calcular a força que ele aplica às bolinhas ....
a) Qual era a quantidade de movimento da bolinha antes de ser rebatida?
b) Qual é a força aplicada as bolinhas em cada rebatida ?

Answer 1

Primeiro, tendo em mente as informações que nos deram, podemos dizer que:

Massa= 30g
Velociade¹= 30m/s
Velocidade²= 35m/s
Tempo (∆T)= 0,7s

As Formulas usadas serão:

Q=M×V
Q= Quantidade de Movimento (kg.m/s)
M= Massa (kg)
V= Velocidade (m/s)

I= ∆Q
I= Impulso (n.s)
∆Q= Variação da quantidade de Movimento (kg.m/s)

I=F×∆T
I= Impulso (n.s)
F= Força (n)
∆T= Variação do Tempo (s)

(Como as formulas usadas trabalham com kg e não com g, devemos converter o g da bolinha para kg)
50g = 0,05kg

Tendo td isso em mente, resolveremos:

(A) Q=m.v (antes da rebatida, logo usaremos a velocidade¹)

Q= 0,05×30
Q= 1,5kg.m/s

Resposta da letra "A"→ 1,5kg.m/s

(B) I= F×∆T ou seja

I=F×0,7 → Para acharmos o "I", usaresmos sua outra formula...

I=∆Q → Isso significa que
I=Q²-Q¹

como ja possuimos o valor do Q¹ (1,5kg.m/s), só precisamos fazer o msm com a Velocidade²...

Q= M×V
Q= 0,05×35
Q= 1,75kg.m/s

(agr que temos ambos Q¹ e Q², apenas precisamos substituir o valor na formula)

I= ∆Q
I= 1,75-1,5
I= 0,25n.s

→Agr que possuimos o "I" e o ∆T, apenas precismos aplicar eles na ultima equação...

I=F×∆T
0,25=F×0,7
(Invertendo a equação fica)
F=0,25÷0,7
F=0,35.....
(a resposta possui varios numeros decimais, poré sempre trabalhamos com as duas primeiras).