Considerando que a bola de vidro tem uma massa de 100 gramas, movimenta-se com velocidade inicial horizontal de 30 m/s e ao receber, num intervalo de 0,1 segundo, um impulso de uma força constante (F), proporcionada pela bola de aço, passa a movimentar-se com velocidade de 40 m/s numa direção perpendicular à inicial, podemos afirmar que a intensidade da força F e do impulso de F para estas condições, valem respectivamente

Considerando que a bola de vidro tem uma massa de 100 gramas, movimenta-se com velocidade inicial horizontal de 30 m/s e ao receber, num intervalo de 0,1 segundo, um impulso de uma força constante (F), proporcionada pela bola de aço, passa a movimentar-se com velocidade de 40 m/s numa direção perpendicular à inicial, podemos afirmar que a intensidade da força F e do impulso de F para estas condições, valem respectivamente

• A)10 N e 1 N.s
• B)50 N e 5 N.s
• C)50 x 103 N e 5 x 103 N.s
• D)70 N e 7 N.s
• E)70 x 103 N e 7 x 103 N.s

Para resolver este problema, devemos utilizar a fórmula do impulso, que relaciona a variação da quantidade de movimento de um objeto com a força média aplicada sobre ele. A fórmula do impulso é dada por:

J = Δp = F × Δt

Onde J é o impulso, F é a força média aplicada, Δp é a variação da quantidade de movimento e Δt é o intervalo de tempo.

No nosso caso, temos que a bola de vidro tem uma massa de 100 gramas, o que equivale a 0,1 kg. Além disso, sabemos que a velocidade inicial é de 30 m/s e que, após o impulso, a velocidade passa a ser de 40 m/s.

Para calcular a variação da quantidade de movimento, devemos calcular a quantidade de movimento inicial e final e, em seguida, subtrair a quantidade de movimento inicial da quantidade de movimento final.

p_inicial = m × v_inicial = 0,1 kg × 30 m/s = 3 kg m/s

p_final = m × v_final = 0,1 kg × 40 m/s = 4 kg m/s

Δp = p_final - p_inicial = 4 kg m/s - 3 kg m/s = 1 kg m/s

Agora, podemos utilizar a fórmula do impulso para calcular a força média aplicada:

J = Δp = F × Δt → F = J / Δt

F = 1 kg m/s / 0,1 s = 50 N

E, finalmente, podemos calcular o impulso:

J = F × Δt = 50 N × 0,1 s = 5 N.s

Portanto, a resposta correta é B) 50 N e 5 N.s.