Durante um teste de segurança viária, os sensores de um automóvel registraram massa de 1,2 × 10^3 kg e…

Questão

Durante um teste de segurança viária, os sensores de um automóvel registraram massa de 1,2 × 10^3 kg e velocidade constante de 20 m/s em uma trajetória retilínea. Na análise dos dados, a equipe considerou a quantidade de movimento linear, grandeza associada ao movimento do veículo. Com base nos dados do teste, determine a quantidade de movimento do automóvel e indique a relação física utilizada no cálculo.

1. A) p = m·v² = (1,2 × 10^3 kg)·(20 m/s)² = 4,8 × 10^5 kg·m²/s².
2. B) p = m/v = (1,2 × 10^3 kg)/(20 m/s) = 60 kg·s/m.
3. C) p = m·v = (1,2 × 10^3 kg)·(20 m/s) = 2,4 × 10^4 kg·m/s.
4. D) p = m + v = 1,2 × 10^3 kg + 20 m/s = 1,22 × 10^3 kg·m/s.
5. E) p = v/m = (20 m/s)/(1,2 × 10^3 kg) = 1,67 × 10^-2 m/(kg·s).

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. A quantidade de movimento linear de um corpo é o produto de sua massa pela sua velocidade, p = m·v. Ela é uma grandeza vetorial, com mesma direção e sentido da velocidade. Passo 2: Os dados do teste são m = 1,2 × 10^3 kg e v = 20 m/s. Como a trajetória é retilínea, basta multiplicar os módulos. Passo 3: Calculando, p = (1,2 × 10^3)·20 = 24 × 10^3 = 2,4 × 10^4 kg·m/s. Passo 4: A alternativa A está errada, pois usa v² (grandeza da energia cinética) e não v. Passo 5: A alternativa B está errada, pois divide a massa pela velocidade, o que não corresponde a nenhuma grandeza física usada aqui. Passo 6: A alternativa D está errada, pois soma grandezas de naturezas diferentes (massa e velocidade), o que não tem sentido físico. Passo 7: A alternativa E está errada, pois inverte a relação, dividindo a velocidade pela massa. Passo 8: Conclusão: a velocidade é constante, então a quantidade de movimento também é constante, com valor 2,4 × 10^4 kg·m/s. O gabarito oficial C está correto.

💡 Dica: Use a fórmula da quantidade de movimento: p = m * v.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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