Em uma atividade lúdica de luta adaptada, duas crianças empurram-se e afastam-se sem atrito no tatame. Se m1 =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em uma atividade lúdica de luta adaptada, duas crianças empurram-se e afastam-se sem atrito no tatame. Se m1 = 15 kg adquire v1 = 1,20 m/s para a direita e m2 = 12 kg parte do repouso, determine a velocidade de m2 imediatamente após o empurrão. Use conservação da quantidade de movimento (p = m·v).
- A) v2 = 2,00 m/s para a esquerda
- B) v2 = 1,20 m/s para a direita
- C) v2 = 1,00 m/s para a esquerda
- D) v2 = 0,50 m/s para a esquerda
- E) v2 = 1,50 m/s para a esquerda
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Antes do empurrão, as duas crianças estão em repouso, então a quantidade de movimento total do sistema é zero. Passo 2: Como não há atrito, a quantidade de movimento total se conserva, logo a soma final também deve ser zero. Passo 3: Calcule a quantidade de movimento de m1 após o empurrão: p1 = m1 · v1 = 15 · 1,20 = 18 kg·m/s, para a direita. Passo 4: Para que a soma seja zero, m2 deve ter p2 = -18 kg·m/s, ou seja, 18 kg·m/s para a esquerda. Passo 5: Calcule v2 = p2 / m2 = 18 / 12 = 1,50 m/s para a esquerda. Passo 6: A alternativa E é a correta, o que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A tem valor 2,00 m/s, resultado de erro na multiplicação 15 · 1,20 (não é 24). B mantém a velocidade de m1 e não considera a conservação do momento total. C e D apresentam valores que não correspondem a p2 = 18 kg·m/s dividido por 12 kg.
💡 Dica: Aplique a conservação da quantidade de movimento para resolver a questão.
Alternativa por alternativa
Errou a multiplicação 15 · 1,20, obtendo 24 em vez de 18, e depois dividiu por 12 kg, chegando a 2,00 m/s. O sentido para a esquerda está correto, mas o valor não.
Acredita que a criança que sai com velocidade 1,20 m/s para a direita transmite essa mesma velocidade à outra, ignorando a conservação da quantidade de movimento total e o sentido oposto da segunda criança.
Dividiu uma grandeza incorreta por 12 kg, por exemplo tomando 12 kg no lugar da quantidade de movimento de 18 kg·m/s, e chegou a 1,00 m/s. Não aplicou corretamente p = m·v na sequência de cálculo.
Por que engana: Confundir a direção do movimento e aplicar a fórmula de forma incorreta, resultando em um valor de velocidade errada.
Trocou o princípio de conservação da quantidade de movimento por outra relação, misturando massas e velocidades de forma arbitrária (como usar a diferença de massas 15 − 12 = 3 kg), o que levou a 0,50 m/s.
Conservação do momento: 0 = m1·v1 + m2·v2 ? v2 = -(m1·v1)/m2 = -(15·1,20)/12 = -1,50 m/s (direção oposta).
Raio-X da questão
conservação da quantidade de movimento
avaliacao
conservação da quantidade de movimento
Revisar a fórmula da quantidade de movimento e suas aplicações.
Confundir a direção do movimento e aplicar a fórmula de forma incorreta, resultando em um valor de velocidade errada.
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tomada_decisao
cotidiano
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