Banco de questões: Impulso e Quantidade de Movimento: Teorema do Impulso

Em um campeonato de futebol, um goleiro realiza um pênalti, chutando a bola com uma força constante por um breve período de tempo. A bola, inicialmente parada, sofre o impulso do chute do goleiro e segue em direção ao gol adversário. Considerando que a massa da bola é de 0,5 kg e que a força aplicada pelo goleiro durante 0,05 segundos no momento do chute foi de 200 N, responda: a) Qual é o impulso aplicado à bola pelo goleiro? b) Qual é a variação da quantidade de movimento da bola? c) Qual é a velocidade final da bola após o chute?

Um bloco de massa 2 kg encontra-se inicialmente em repouso sobre uma superfície sem atrito. Uma força horizontal constante de 10 N é aplicada ao bloco, que a partir do repouso se desloca sobre a superfície. A força atua durante um intervalo de tempo de 3 segundos. Considerando que a força média que atua sobre o bloco é a que foi aplicada, calcule o impulso adquirido pelo bloco durante o intervalo de tempo em que a força atua sobre ele. Em seguida, determine a velocidade do bloco ao final dos 3 segundos.

Um astronauta de massa 80 kg encontra-se em repouso no espaço, e para retornar à nave, que está a certa distância, ele usa um dispositivo que expele gases com uma velocidade de 2 m/s. Se a massa total dos gases expelidos é de 4 kg, determine a velocidade com que o astronauta retorna à nave, considerando que não há forças externas atuando no sistema. Considere que o módulo da velocidade do astronauta antes de utilizar o dispositivo é 0 m/s e que a aceleração da gravidade é negligenciável no espaço.