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- O que é melhor, ou menos pior, para um lutador de boxe: mover-se de encontro à luva do adversário ou recuar, quando o soco é inevitável?

LEGENDA: Boxeador Wayne McCullough (1970-)

CRÉDITO: Pixel pusher/Alamy/Glow Images

Resposta: Nos dois casos o rosto desse lutador aplica um impulso sobre a luva do adversário que diminui a quantidade de movimento dela. Se ele se mover para a luva do adversário no momento do soco, o tempo será reduzido e ele sofrerá um impacto mais forte (a força será ampliada). Se ele recuar ao receber o soco, aumentará o tempo de contato, fazendo diminuir a força de impacto. Portanto, é melhor, ou menos pior, recuar.

Fim do complemento.



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EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

18. Que impulso é transmitido a um carrinho de massa 2 kg quando uma força F constante de intensidade 8 N for exercida sobre ele durante 1,5 s, conforme mostra a figura?

Resolução

Sendo F = 8 N e Δt = 1,5 s, o impulso transmitido ao carrinho tem as seguintes características:

- módulo I = FΔt ⇒ I = 8 ∙ 1,5 ⇒ I = 12 N ∙ s

- direção: horizontal

- sentido: da esquerda para a direita

19. Um carrinho de massa 4,0 kg, inicialmente parado, sofre a ação de uma força F, cujo módulo varia com o tempo, de acordo com o gráfico abaixo.

a) Qual a intensidade do impulso da força média sobre o carrinho desde t = 0 até t = 4 s?

b) Calcule a intensidade da força média que agiu sobre o carrinho no intervalo de 0 a 4 s.

c) Qual o valor da velocidade do carrinho no instante 4 s?

Resolução

a) Como a força é variável em módulo, o impulso é dado numericamente pela área do trapézio destacada na figura.

b) A intensidade da força média é igual a:

I = FmΔt ⇒ 24 = Fm ∙ (4 - 0) ⇒ Fm = 6 N

c) Usando o teorema do impulso, temos:

I = Qf - Qi ⇒ I = mv4 - mv0 ⇒ 24 = 4 ∙ v4 - 4 ∙ 0 ⇒ v4 = 6 m/s

20. Uma bola de beisebol, de massa igual a 0,145 kg, é atirada por um lançador com velocidade de 20 m/s. O bastão de um rebatedor toma contato com a bola durante 0,01 s e a rebate com velocidade de 30 m/s na direção do lançador. Determine a intensidade da força média aplicada pelo bastão à bola.

Resolução

A bola, ao atingir o bastão, exerce uma força sobre ele. De acordo com o princípio da ação e reação, o bastão reage e exerce uma força sobre a bola. A força que atua na bola cresce rapidamente enquanto esta é deformada e, depois, diminui enquanto a bola adquire velocidade e recupera sua forma inicial. Representando por Fm a força média de impacto, temos a figura abaixo.

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte

Adotemos como positivo o sentido da esquerda para a direita:

m = 0,145 kg, vi = 20 m/s

vf = -30 m/s, Δt = 0,01 s

Usando o teorema do impulso, obtemos:

I = Qf - Qi ⇒ F m Δt = mvf - mvi

Fm ∙ 0,01 = 0,145 ∙ (-30) - 0,145 ∙ 20

Fm = -3.290 N

A força F é negativa porque é contrária ao sentido positivo adotado.

Portanto, a intensidade da força média aplicada pelo bastão à bola é de 3 290 N.


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