UEMG 2025 — questão 13 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o impulso que o pé do jogador aplicou na bola.

Passo 1 — teorema do impulso. O impulso da força resultante é igual à variação da quantidade de movimento:

$$I = \Delta Q = m\,v_f - m\,v_i$$

A bola partiu do repouso ($v_i = 0$), então basta a quantidade de movimento final.

Passo 2 — a conta (massa em kg).

$$m = 450\ \text{g} = 0{,}45\ \text{kg}$$

$$I = 0{,}45\cdot 20 = 9\ \text{N}\cdot\text{s}$$

Conferindo pela força média: a aceleração média foi $20/0{,}05 = 400$ m/s², e a força média, $0{,}45\cdot 400 = 180$ N. Impulso = força × tempo $= 180\cdot 0{,}05 = 9$ N·s. Mesmo resultado. Note que o tempo de contato só é necessário para achar a força; o impulso sai direto da variação da quantidade de movimento.

⚠️ A armadilha: usar o tempo onde ele não entra. Multiplicar velocidade por tempo, $20\cdot 0{,}05 = 1$, dá a alternativa D, que nem tem a dimensão de impulso. Outro erro é usar a massa em gramas e se perder nas potências de 10.

A ideia em uma frase: impulso é variação da quantidade de movimento: $0{,}45\ \text{kg} \times 20\ \text{m/s} = 9$ N·s.

Resposta: alternativa A (9 N·s).