Alternativa B
O enunciado descreve uma interação física entre dois corpos: a raquete e a bola de tênis. Para resolver essa questão, precisamos aplicar os conceitos das Leis de Newton sobre forças e movimentos.
Análise das Alternativas
Vamos examinar cada opção com base nos princípios da Mecânica Clássica:
- Alternativa A: Embora seja verdade que uma força altera o movimento, a Primeira Lei de Newton (Lei da Inércia) foca principalmente na tendência dos corpos de manterem seu estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme quando nenhuma força atua. A relação quantitativa entre força, massa e mudança de movimento é melhor descrita pela Segunda Lei.
- Alternativa B: Esta alternativa cita corretamente a Terceira Lei de Newton (Princípio da Ação e Reação). Ela estabelece que toda ação gera uma reação de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto.
- Força da Raquete sobre a Bola (\vec{F}_{RB})
- Força da Bola sobre a Raquete (\vec{F}_{BR})
- |\vec{F}_{RB}| = |\vec{F}_{BR}|
- Essa igualdade ocorre independentemente da massa dos objetos ou do resultado do movimento.
- Alternativa C: A relação entre aceleração, massa e força é regida pela Segunda Lei de Newton (\vec{F} = m \cdot \vec{a}), não pela Primeira. Portanto, a classificação está incorreta.
- Alternativa D: A Terceira Lei garante que as forças são iguais, mas não as acelerações. Como a raquete (com o braço do jogador) tem uma massa muito maior que a bola, a aceleração adquirida pela raquete será muito menor que a da bola.
- a_{bola} = \frac{F}{m_{bola}}
- a_{raquete} = \frac{F}{m_{raquete}}
- Como m_{raquete} \gg m_{bola}, então a_{raquete} \ll a_{bola}.
Resumo Conceitual
| Lei | Nome Comum | Conceito Chave | Aplicação no Tênis |
|---|
| 1ª | Inércia | Manter estado sem força externa | Bola voando sozinha após o saque |
| 2ª | Princípio Fundamental | F = m \cdot a | Intensidade do chute depende da força e massa |
| 3ª | Ação e Reação | Forças em pares iguais/opostas | Impacto: bola empurra raquete tanto quanto raquete empurra bola |
Conclusão
A única afirmação que apresenta uma correlação correta entre a lei física citada e o fenômeno observado é a Alternativa B. Durante o contato, a interação entre os corpos obedece rigorosamente ao princípio de que as forças de ação e reação possuem módulos iguais.