Um corpo de massa 2,0kg move-se com velocidade constante de 10m/s quando recebe um impulso, em sentido oposto, de intensidade 40N.s. Após a ação do impulso o corpo passa a se mover com velocidade de:
a)0,5m/s, no sentido oposto do inicial.
b)0,5m/s, mesmo no sentido inicial.
c)0,5m/s, no sentido oposto do inicial.
d)10m/s, no mesmo sentido inicial.
e)10m/s, no sentido oposto inicial.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um corpo com massa de 2,0 kg que está se movendo com uma velocidade constante de 10 m/s. De repente, ele recebe um impulso de 40 N⋅s na direção oposta. Queremos descobrir qual será a nova velocidade do corpo após esse impulso. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de impulso e quantidade de movimento.

Passo 2

Primeiro, vamos revisar o que é impulso. Impulso (J) é uma força aplicada por um certo tempo e está relacionado com a mudança na quantidade de movimento do objeto. A fórmula é:
J = De
Onde:
  • $ J $ é o impulso,
  • $ \Delta p $ é a mudança na quantidade de movimento.
A quantidade de movimento ($ p $) é dada por:
J
Onde:
  • $ m $ é a massa,
  • $ v $ é a velocidade.

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de movimento inicial do corpo:
pinicial = m times vinicial = 2,0,kg times 10,m/s = 20,kg⋅m/s
Agora, o impulso recebido é de 40 N⋅s na direção oposta, o que significa que ele vai reduzir a quantidade de movimento do corpo. Então, vamos considerar o impulso como negativo:
J = -40,N⋅s
Assim, a mudança na quantidade de movimento será:
De

Passo 4

Agora, vamos calcular a quantidade de movimento final:
pfinal = pinicial + De
A quantidade de movimento final é negativa, o que indica que a direção da velocidade mudou.

Passo 5

Para encontrar a velocidade final ($ v_{final} $), usamos a fórmula da quantidade de movimento:
vfinal
O sinal negativo mostra que a velocidade agora está na direção oposta à inicial.

Resposta

A velocidade do corpo após o impulso é 10 m/s, no sentido oposto do inicial. Portanto, a alternativa correta é a opção e).

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