Um bloco em repouso com massa total M = 3,00 kg movia-se a v = +2,00 m/s antes de explodir em dois fragmentos…

Questão

Um bloco em repouso com massa total M = 3,00 kg movia-se a v = +2,00 m/s antes de explodir em dois fragmentos: m1 = 1,00 kg adquire v1 = +5,00 m/s (direita) e m2 = 2,00 kg fica com v2 desconhecida. Usando conservação do momento, determine v2.

1. A) v2 = +1,50 m/s (para a direita).
2. B) v2 = +0,50 m/s (para a direita).
3. C) v2 = 0 m/s (parado).
4. D) v2 = +3,00 m/s (para a direita).
5. E) v2 = -1,00 m/s (para a esquerda).

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Antes de resolver, observe uma contradição no enunciado: diz que o bloco está 'em repouso', mas também que se movia a +2,00 m/s. Vou considerar o que diz a frase principal, ou seja, que o bloco se movia a +2,00 m/s antes da explosão. Passo 2: Pela conservação do momento linear, o momento total antes da explosão é igual ao momento total depois. Antes: p_inicial = M x v = 3,00 x 2,00 = 6,00 kg·m/s. Passo 3: Depois da explosão, o momento total é a soma dos momentos dos dois fragmentos: p_final = m1 x v1 + m2 x v2 = 1,00 x 5,00 + 2,00 x v2 = 5,00 + 2,00 x v2. Passo 4: Igualando os dois momentos: 6,00 = 5,00 + 2,00 x v2, logo 2,00 x v2 = 1,00 e v2 = +0,50 m/s, ou seja, 0,50 m/s para a direita. Passo 5: Verificação: 1,00 x 5,00 + 2,00 x 0,50 = 5,00 + 1,00 = 6,00 kg·m/s, que coincide com o momento inicial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A) resultaria de subtrair a velocidade inicial da final e dividir pela massa errada; B) é a resposta correta; C) só seria verdadeira se o momento total inicial fosse zero, o que não ocorre com o bloco se movendo a 2,00 m/s; D) ignora o momento do fragmento 1 e usa apenas M x v dividido por m2; E) inverte a ordem da subtração, usa m1 no denominador e troca o sinal. Conclusão: o gabarito B está correto.

💡 Dica: Aplique a conservação do momento linear para resolver a questão.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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