Explicación:
Para determinar la fuerza media que actúa sobre la mano del receptor de béisbol al atrapar la pelota, podemos utilizar la ecuación de la segunda ley de Newton:
\[ F = \frac{m \cdot \Delta v}{\Delta t} \]
Donde:
- \( m = 141,0 \, \text{g} = 0,1410 \, \text{kg} \) (masa de la pelota)
- \( v_i = 17 \, \text{m/s} \) (velocidad inicial de la pelota)
- \( v_f = 0 \) (velocidad final de la pelota, ya que se detiene al ser atrapada)
- \( \Delta v = v_f - v_i = 0 - 17 = -17 \, \text{m/s} \) (cambio de velocidad)
- \( \Delta x = 9,4 \, \text{cm} = 0,094 \, \text{m} \) (distancia que se mueve el guante)
- \( \Delta t = \frac{\Delta x}{v_i} = \frac{0,094 \, \text{m}}{17 \, \text{m/s}} \approx 0,00553 \, \text{s} \) (tiempo que tarda en detener la pelota)
Sustituyendo los valores en la fórmula, obtenemos:
\[ F = \frac{0,1410 \cdot (-17)}{0,00553} \approx -433,46 \, \text{N} \]
La fuerza media que actúa sobre la mano del receptor de béisbol al atrapar la pelota es aproximadamente de 433,46 N en dirección opuesta al movimiento de la pelota. La fuerza es negativa porque se opone al movimiento de la pelota.
