Prof Wendel Oliveira: Impulso

Um jogador quando vai cobrar uma penalidade máxima ou uma falta aplica uma força F, durante o intervalo de tempo ∆t, na bola. Dizemos que o jogador realizou na bola um impulso.

O impulso é uma força aplicada durante um período de tempo. Escrevendo essa definição de forma matemática, temos:

   $\,\!I=F.\Delta t$

Lembre-se que ao chutar a bola o jogador da uma direção e o sentido a mesma. É por isso definimos o impulso como uma grandeza vetorial, onde o modulo do impulso é dado pela intensidade da força multiplicada pelo tempo de contato com a bola e, como vimos em sala de aula, a direção e o sentido é o mesmo da força aplicada. A unidade de impulso no S.I é o N . s (newton vezes segundo)

# Teorema do Impulso
Em uma cobrança de penalidade máxima inicialmente a bola fica em repouso (parada) na marca do pênalti, então pelos conhecimentos adquiridos na aula passada sabemos que a quantidade de movimento da bola é nula. Depois que o jogador exerce na bola uma força durante um tempo muito curto a mesma ganha velocidade passando a ter uma determinada quantidade de movimento. Assim podemos notar que depois da força aplicada em um intervalo de tempo a bola variou sua quantidade de movimento. Escrevendo de forma matemática, temos:

  F . Δt = ΔQ

Como força exercida na bola multiplicada pelo um intervalo de tempo de contato é igual ao impulso (F. Δt = I), temos:

  I = ΔQ

Exemplo
( Fuvest - SP) Após o chute para cobrança de uma penalidade máxima, uma bola de futebol de massa igual a 0,40 Kg sai com velocidade igual a 24 m/s. O tempo de contato entre o pé do jogador e a bola é 0,03 s .

A) Qual a quantidade de movimento adquirida pela bola com o chute?

Aplicando a formula matemática de quantidade de movimento que foi visto na aula passada, temos:

Q = m . v
Q = 0,40 Kg . 24 m/s
Q = 9,6 Kg . m/s

B) Qual a força média aplicada pelo pé do jogador?

Inicialmente a bola esta parada na marca do pênalti, então sua quantidade de movimento é nula pois ela tem massa mas não tem velocidade:
Qi = 0

Depois que o jogador exerce a uma força na bola a mesma adquire uma quantidade de movimento:
Qf = 9,6 Kg . m/s

Como a variação da quantidade de movimento é igual ao impulso, temos:

ΔQ = I
Qf - Qi = I

9,6 - 0 = I
9,6 = I
Por definição o impulso é uma força aplicada em um determinado período de tempo : I= F . Δt

  F . Δt = 9,6
Substituindo o valor do tempo dado na questão, temos:
F . 0,03 = 9,6
F= 9,6/ 0,03
F = 320 N

" A maioria de nós prefere olhar para fora e não para dentro de si mesmo" - Albert Einstein

Fontes e Referências: