O controle da interação entre uma superfície (hidrofílica ou hidrofóbica) e a água é de suma importância em muitas aplicações, como o tratamento de impermeabilização de superfícies. Em um estudo recente, observou-se que gotas de água projetadas sobre superfícies extremamente hidrofóbicas são rebatidas como se fossem bolas de borracha.
No estudo citado, gotas de água de diferentes diâmetros chegam à superfície hidrofóbica com velocidade de módulo = 0,3 m/s, e afastam-se logo após a colisão, com coeficiente de restituição e ≃ 1. O gráfico mostra o intervalo de tempo Δt durante o qual as gotas ficam em contato com a superfície em função da massa m da gota.
Qual o módulo da força média, , exercida pela superfície sobre uma gota de massa m = 8×10−6 kg?
Verifique, no gráfico, o intervalo de tempo da colisão para o valor da massa fornecido no enunciado. Aplique o Teorema do Impulso para a colisão e repare que o coeficiente de restituição ser praticamente igual a 1 significa que a gota retorna com a mesma rapidez, porém sentido contrário! Por fim, lembre-se que o enunciado pede a força exercida pela superfície, não a força resultante sobre a gota!