Question

Uma bola de tênis chega em uma raquete com velocidade de 50 m/s e é arremessada com a mesma velocidade. Se o tempo de contato entre a raquete e a bola foi de 0,01 s, qual a aceleração média durante o contato?

Answer 1

A partir dos dados fornecidos pelo problema e dos devidos cálculos que realizaremos, podemos concluir que a aceleração média da bola de tênis é igual a 10.000 m/s². E para chegar a essa conclusão tivemos que usar a fórmula da aceleração média.

• E qual é essa fórmula?

Isso é dado pela expressão:

$\large\boxed{\boxed{\boxed{ a _ m = \dfrac{ \Delta v }{\Delta t }}}}$

• Em que:

$\sf{\Delta v }$= Diferença de velocidade (sua unidade S.I é m/s e é calculada durante a expressão $V _ f - V _ i$)

$\sf{\Delta t}$= Diferença de tempo (sua unidade S.I é s)

$\sf{a _ m }$= Aceleração média (sua unidade S.I é m/s² e é calculada com a fórmula que acabei de mostrar)

E conhecendo esta fórmula podemos encontrar a solução para o seu problema.

O problema menciona que uma bola de tênis atinge uma raquete com velocidade de 50 m/s e é arremessada na raquete e obtém a mesma velocidade com que atingiu a raquete. E ele menciona que o tempo de contato entre a raquete e a bola foi de 0,01 s, e nos pede para encontrar a aceleração média durante esse contato.

• Vamos anotar nossos dados:

$\sf{\Delta v }$ = - 100 m/s ( -50 m/s - 50 m/s)

$\sf{\Delta t }$ = 0,01 s

$\sf{a _ m }$ = ?

Por que a diferença de velocidade é negativa, assim como a velocidade final?

A diferença de velocidade é negativa porque a velocidade final com que a bola quica irá para o eixo oposto causando uma mudança de sinal e substituindo este valor para calcular a diferença de velocidade obteremos um resultado negativo.

Substituindo esses valores na fórmula:

$a _ m= \dfrac{-100~m/s}{0{,}01~s}\\ \\ |a _ m |=|-10{.}000~m/s ^2|$

$\large\boxed{\boxed{ a _ m = 10{.}000~m/s^2}}$

Com todos esses cálculos realizados, concluímos que a aceleração média durante esse contato é igual a 10.000 m/s².

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Bons estudos e espero que te ajude =)