Em uma pista sem atrito, um skate e seu condutor se deslocam juntos. Ao lançar uma mochila para frente, o…

Questão

Em uma pista sem atrito, um skate e seu condutor se deslocam juntos. Ao lançar uma mochila para frente, o skatista recua levemente. — A situação descrita evidencia que a quantidade de movimento do sistema se conserva porque

1. A) O skatista recua porque a mochila ganha velocidade, mas a quantidade de movimento total aumenta durante o lançamento, já que o sistema recebe impulso da própria ação de lançar.
2. B) A situação mostra que a energia cinética do sistema permanece constante, e por isso o skatista se move para trás enquanto a mochila segue para a frente.
3. C) O recuo ocorre porque a massa da mochila diminui ao ser lançada, fazendo com que o sistema precise compensar essa perda com movimento contrário do skatista.
4. D) O lançamento da mochila gera quantidade de movimento para a frente, compensada por quantidade de movimento em sentido oposto no skatista, mantendo constante o total do sistema.
5. E) Como não há atrito com a pista, o atrito entre o skate e o ar impede a conservação da quantidade de movimento, fazendo o skatista voltar para trás.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Antes do lançamento, skate, skatista e mochila estão em repouso, então a quantidade de movimento total do sistema é zero. Passo 2: Como não há atrito com a pista, não há força externa horizontal atuando sobre o sistema, de modo que a quantidade de movimento total precisa permanecer zero depois do lançamento. Passo 3: Ao lançar a mochila para frente, ela adquire quantidade de movimento para a frente (m_mochila x v_mochila). Para que a soma continue zero, o conjunto skate mais skatista precisa adquirir quantidade de movimento de mesmo módulo e sentido oposto, ou seja, ele recua. Passo 4: Logo, a alternativa D está correta: a quantidade de movimento para a frente da mochila é compensada pela quantidade de movimento em sentido oposto do skatista, e o total do sistema se mantém constante. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A está errada porque a quantidade de movimento total não aumenta, já que forças internas não alteram o total do sistema e não existe impulso externo. B está errada porque a situação ilustra a conservação da quantidade de movimento, não da energia cinética, que não precisa se conservar pois o lançamento envolve transformação de energia química do corpo em movimento. C está errada porque a massa da mochila não diminui ao ser lançada; ela apenas muda de velocidade. E está errada porque a ausência de atrito é justamente a condição para a conservação, e o atrito com o ar não é a causa do recuo.

💡 Dica: Pense no sistema como um todo e nas forças internas.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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