Duas patinadoras, uma de massa 50 kg e outra de massa 60 kg, estão inicialmente em repouso sobre uma superfície de gelo de atrito desprezível. Elas empurram uma à outra e a partir daí a patinadora de massa 60 kg adquire uma velocidade de
. A magnitude da velocidade da outra patinadora será então:
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(f)
(g) NDA
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(f)
(g) NDA
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre duas patinadoras com massas diferentes que estão em repouso no gelo sem atrito. Quando elas se empurram, uma delas (a de 60 kg) ganha uma velocidade de
. Queremos descobrir qual é a velocidade da outra patinadora (a de 50 kg). Para resolver isso, vamos usar o conceito de conservação da quantidade de movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é quantidade de movimento. É basicamente a “força” que um objeto tem em movimento, e se calcula multiplicando a massa pela velocidade (
). No caso das duas patinadoras, elas estavam paradas, então a quantidade de movimento total inicial era zero.
Passo 3
Quando as patinadoras se empurram, elas começam a se mover em direções opostas. Como não tem atrito no gelo, a quantidade de movimento total depois do empurrão também deve ser zero (porque não tem força externa agindo sobre elas). Isso significa que a quantidade de movimento da patinadora de 60 kg deve ser igual e oposta à da patinadora de 50 kg.
Passo 4
Vamos chamar a velocidade da patinadora de 50 kg de
. A quantidade de movimento dela será
. A quantidade de movimento da patinadora de 60 kg é
. Como elas são opostas:
Passo 5
Agora, vamos resolver para
:
Resposta
A magnitude da velocidade da outra patinadora é 3 m/s. Como essa opção não está listada, a mais próxima seria a letra (e)
.