Uma partícula de massa desloca-se sobre uma mesa horizontal, sem atrito, com velocidade de módulo . Num certo instante ela se desintegra espontaneamente em três fragmentos de massas , e como mostrado na figura. O módulo da velocidade do fragmento de massa é igual àquele de massa , ao passo que o fragmento de massa segue a mesma direção e sentido da velocidade original da partícula.
Qual das quantidades associadas ao sistema de massa a seguir não se conserva no processo de desintegração?
(a) Energia cinética.
(b) Momento linear.
(c) Velocidade da posição do centro de massa.
(d) Momento angular em relação ao ponto O, onde ocorreu a desintegração.
(e) Massa total.
Passo 1
No processo de desintegração não há conservação da energia cinética, pois o aumento da velocidade influencia ao quadrado na energia cinética.
Podemos conservar o momento linear do sistema sempre que a resultante das forças externas atuantes no sistema seja nula. Como não há forças externas atuando sobre o corpo, podemos conservar o seu momento linear.
Como o momento linear é conservado, conserva-se também a velocidade do centro de massa.
Somanda as massas de cada uma das partes, teremos a mesma massa da partícula inicial . Logo, a massa também se conserva.
Como não há torque externo atuando, podemos conservar o momento angular em relação ao ponto O.