Observe a tabela abaixo, que apresenta as massas de alguns corpos em movimento uniforme. CORPOS | MASSA (kg) |…

Questão

Observe a tabela abaixo, que apresenta as massas de alguns corpos em movimento uniforme. CORPOS | MASSA (kg) | VELOCIDADE (km/h) leopardo | 120 | 60 automóvel | 1100 | 70 caminhão | 3600 | 20 Admita que um cofre de massa igual a 300 kg cai, a partir do repouso e em queda livre de uma altura de 5 m. Considere Q1, Q2, Q3 e Q4, respectivamente, as quantidades de movimento do leopardo, do automóvel, do caminhão e do cofre ao atingir o solo. As magnitudes dessas grandezas obedecem relação indicada em: (UERJ 2012)

1. A) Q1 < Q4 < Q2 < Q3
2. B) Q4 < Q1 < Q2 < Q3
3. C) Q1 < Q4 < Q3 < Q2
4. D) Q4 < Q1 < Q3 < Q2

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Quantidade de movimento e o produto Q = m x v, em kg·m/s. Como a tabela dá velocidades em km/h, converta para m/s dividindo por 3,6.
2. Leopardo: v = 60/3,6 = 16,67 m/s, logo Q1 = 120 x 16,67 = 2000 kg·m/s.
3. Automóvel: v = 70/3,6 = 19,44 m/s, logo Q2 = 1100 x 19,44 = 21389 kg·m/s, aproximadamente 21 400 kg·m/s.
4. Caminhão: v = 20/3,6 = 5,56 m/s, logo Q3 = 3600 x 5,56 = 20000 kg·m/s.
5. Cofre: em queda livre a partir do repouso, a velocidade ao atingir o solo vem de v^2 = 2 g h = 2 x 10 x 5 = 100, então v = 10 m/s. Assim, Q4 = 300 x 10 = 3000 kg·m/s. Note que a velocidade é a raiz de 100, e não o próprio valor da altura.
6. Comparando os valores: Q1 = 2000 < Q4 = 3000 < Q3 = 20000 < Q2 = 21389. Portanto Q1 < Q4 < Q3 < Q2, que corresponde à alternativa C.
7. Por que as outras estão erradas: na A, o caminhão aparece com quantidade de movimento maior que a do automóvel, o que ignora que a velocidade do automóvel é maior e compensa a menor massa; na B, o cofre aparece abaixo do leopardo e, além disso, o caminhão aparece abaixo do automóvel, pelo mesmo erro de comparação; na D, o cofre aparece abaixo do leopardo, o que resulta de usar v = 5 m/s (a altura) em vez de v = 10 m/s, dando Q4 = 1500.

💡 Dica: Calcule a quantidade de movimento usando massa e velocidade, e compare as magnitudes.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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