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 2.5 m / s. A magnitude da velocidade da outra patinadora será então:
(a) 5 m / s
(b) 1.5 m / s
© 2.5 m / s
(d) 4 m / s
(e) 3.5 m / s
(f) 2 m / s
(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 2.5 , m/s. 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 ( p = m times v). 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 v. A quantidade de movimento dela será 50 times v. A quantidade de movimento da patinadora de 60 kg é 60 times 2.5. Como elas são opostas:
50 times v = 60 times 2.5

Passo 5

Agora, vamos resolver para v:
v = 60 times 2.550 = 15050 = 3 , m/s

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) 3.5 , m/s.

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