Em um laboratório de materiais esportivos, duas bolas colidem com uma parede, cujo movimento é desprezado. No…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um laboratório de materiais esportivos, duas bolas colidem com uma parede, cujo movimento é desprezado. No primeiro teste, uma bola de 0,20 kg chega à parede a 12 m/s e retorna a 8 m/s. No segundo, uma bola de 0,30 kg chega a 10 m/s e fica em repouso após o impacto. Considere como positivo o sentido em que as bolas chegam à parede. O impulso resultante sobre cada bola corresponde à variação de sua quantidade de movimento. Compare os impulsos resultantes nos dois testes, calculando seus valores com sinal e indicando em qual deles o módulo do impulso é maior. Justifique com base na variação da quantidade de movimento.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
No primeiro teste, o impulso é -4,0 N·s; no segundo, é -3,0 N·s. Portanto, o módulo do impulso é maior no primeiro teste. Como impulso é igual à variação da quantidade de movimento, no primeiro caso a bola passa de 2,4 kg·m/s para -1,6 kg·m/s, enquanto no segundo passa de 3,0 kg·m/s para zero.
Explicação
Usando I = p_final - p_inicial e tomando como positivo o sentido de chegada, no primeiro teste I = 0,20 × (-8 - 12) = -4,0 N·s. No segundo, I = 0,30 × (0 - 10) = -3,0 N·s. A comparação dos módulos mostra que o primeiro impulso é maior.
Raio-X da questão
Impulso e variação da quantidade de movimento
fixacao
Cálculo de quantidade de movimento (p = mv) · Convenção de sinais para velocidade
Quantidade de movimento com sinal
Tratar a velocidade de retorno como positiva e calcular incorretamente a variação de quantidade de movimento.
cientifico
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