Uma bola de boliche de 7 kg é abandonada do repouso, de uma altura h0, e cai verticalmente sobre uma cama elástica, que se comporta como uma mola ideal, conforme a figura 1. Essa bola toca a cama elástica com 8 m/s de velocidade e, a partir desse instante, a bola sofre a ação de uma força F vertical para cima, de intensidade variável, aplicada pela cama elástica, além da força peso, P. Sob ação apenas dessas duas forças, a bola para 0,5 s após ter tocado a cama elástica, conforme a figura 2. A partir desse ponto, a bola é impulsionada verticalmente para cima, perdendo contato com a cama elástica no momento em que sua velocidade é v, conforme a figura 3.
Desprezando todas as forças dissipativas e adotando g = 10 m/s2, calcule o valor de h0, em metros, e o valor médio da força F, em N, aplicada pela cama elástica sobre a bola para pará-la em 0,5 s.
Use conservação de energia durante a queda para obter a altura inicial h0. Durante a colisão, aplique o teorema do impulso, mas lembre-se que o enunciado pede a força normal (F) aplicada pela cama elástica, não a força resultante!