Em uma corrida de carrinhos de brinquedo, dois carrinhos de massas diferentes se movem na mesma direção. O…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma corrida de carrinhos de brinquedo, dois carrinhos de massas diferentes se movem na mesma direção. O carrinho mais leve tem velocidade maior. — Se os dois carrinhos tiverem o mesmo momento linear, o que isso significa sobre suas massas e velocidades?
- A) O carrinho de menor massa deve ter maior velocidade, pois o momento linear depende do produto entre massa e velocidade.
- B) Os dois carrinhos podem ter o mesmo momento linear mesmo com velocidades diferentes, porque o momento depende só da velocidade e não da massa.
- C) O carrinho de maior massa deve ter maior velocidade, já que ele precisa compensar o menor valor de massa para manter o momento linear igual.
- D) Os dois carrinhos devem ter a mesma velocidade, porque o momento linear fica igual apenas quando as massas são iguais.
- E) O carrinho de menor massa deve ter menor velocidade, porque massas menores sempre resultam em menor momento linear.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O momento linear de um corpo é p = m vezes v, ou seja, massa multiplicada pela velocidade. Passo 2: Se os dois carrinhos têm o mesmo momento, então m1 vezes v1 é igual a m2 vezes v2. Passo 3: Isolando a velocidade, temos v = p dividido por m. Como p é igual para os dois, a velocidade é inversamente proporcional à massa: quanto menor a massa, maior a velocidade. Passo 4: Logo, o carrinho de menor massa precisa ter maior velocidade, o que está correto na alternativa A. Passo 5: A alternativa B está errada porque o momento depende da massa e da velocidade, não só da velocidade. Passo 6: A alternativa C está errada porque inverte a relação, pois o carrinho de maior massa deve ter menor velocidade para compensar. Passo 7: A alternativa D está errada porque momentos iguais não exigem velocidades iguais; exigem apenas que o produto massa vezes velocidade seja igual. Passo 8: A alternativa E está errada porque ignora a velocidade, já que o momento de um corpo leve pode ser grande se sua velocidade for grande. Conclusão: o gabarito oficial A está correto e coincide com a resolução feita de forma independente.
💡 Dica: Use p = m.v e compare os dois carrinhos.
Alternativa por alternativa
Resposta correta: aplica diretamente a relação entre momento linear, massa e velocidade. Mantendo o momento igual, menor massa exige maior velocidade.
O aluno acredita que o momento linear depende apenas da velocidade, esquecendo que a massa entra diretamente na fórmula p = m vezes v.
O aluno inverte a proporcionalidade, achando que a maior massa deve ter maior velocidade para igualar o momento, quando na verdade a velocidade deve ser menor.
Por que engana: Achar que momento igual significa mesma velocidade.
O aluno confunde igualdade de momento com igualdade de velocidade, pensando que, para o momento ser igual, as massas e velocidades também precisam ser iguais.
O aluno acha que massa menor sempre gera momento menor, esquecendo que a velocidade também participa do produto e pode compensar a massa menor.
Raio-X da questão
Momento linear.
Aplicar momento line
massa e velocidade · produto entre grandezas
Relação entre massa e velocidade no momento linear.
Achar que momento igual significa mesma velocidade.
Persistência
Comparação de movime
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