EPCAR 2020 — Questão 18 · Dinâmica

Nas questões de Física, quando necessário, use:

• massa atômica do hidrogênio: m_H = 1,67⋅10^-27 kg

• massa atômica do hélio: m_He = 6,65⋅10^-27 kg

• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅10⁸ m/s

• constante de Planck: h = 6⋅10^-34 J⋅s

• 1 eV = 1,6⋅10^-19 J

• constante eletrostática do vácuo: k₀ = 9,0⋅10⁹ N⋅m² / C²

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²

• cos 30º = sen 60º = $\frac{\sqrt{3}}{2}$

• cos 60º = sen 30º = $\frac{1}{2}$

• cos 45º = sen 45º = $\frac{\sqrt{2}}{2}$

Numa partida de vôlei, certo atleta dá um mergulho na quadra, a uma distância x = 2,5 m da rede, defendendo um ataque adversário, conforme figura a seguir.

Após essa defesa, considere que a bola é lançada de uma altura desprezível em relação ao chão, de forma que sua velocidade faz um ângulo de 45º com a direção horizontal. Ao longo de sua trajetória, essa bola toca a fita da rede caindo, posteriormente, do outro lado da quadra. Imediatamente antes e imediatamente após tocar a fita, a velocidade da bola tem direção horizontal. A distância x' , onde a bola cai na quadra, é igual à metade da altura h da fita.

Despreze a resistência do ar e considere a bola uma partícula de massa 200 g, cujo movimento se dá no plano da figura. O módulo do impulso, aplicado pela fita sobre a bola, em N⋅s, vale