Jogging Jake corre sobre vagonetes ferroviárias que, por sua vez, se deslocam com as velocidades indicadas. Em cada caso, a velocidade de Jake é dada em relação à vagonete. Considere positivo o sentido para a direita. Ordene os casos em sentido crescente quanto

a) ao módulo do momentum de Jake em relação à vagonete

b) ao módulo do momentum de Jake em relação a um observador fixo no solo.

Passo 1

Fala ai galera, bora resolver o nosso exercício? Se liga só, para respondermos a nossa letra b, temos que recorrer aqui a nossa fórmula do Momentum:

p = m v

Para esse caso, vamos ter que calcular a velocidade relativa da pessoa em relação ao observador. Então vamos la:

Passo 2

Vamos começar pela Pessoa A:

m A = m

v A = - 4,0   m / s

v V = 8,0   m / s

Calculando a velocidade relativa:

v A +   v V = v R

- 4,0 +   8,0 = v R

v R = 4,0   m / s

Usando a nossa fórmula do Momentum:

p = m v R

p A = 4 m

Passo 3

Agora vamos fazer para a Pessoa B:

m B = m

v B = 6,0   m / s

v V = - 10,0   m / s

Calculando a velocidade relativa:

v B +   v V = v R

6,0 - 10,0 = v R

v R = - 4,0   m / s

Usando a nossa fórmula do Momentum:

p = m v R

p B = - 4 m

Como ele pede em módulo:

p B = - 4 m = 4 m

Passo 4

Agora vamos fazer para a Pessoa C:

m C = m

v C = 4,0   m / s

v V = 6,0   m / s

Calculando a velocidade relativa:

v C +   v V = v R

4,0 + 6,0 = v R

v R = 10,0   m / s

Usando a nossa fórmula do Momentum:

p = m v R

p C = 10 m

Passo 5

Agora vamos fazer para a Pessoa D:

m D = m

v D = - 6,0   m / s

v V = 18,0   m / s

Calculando a velocidade relativa:

v D +   v V = v R

- 6,0 + 18,0 = v R

v R = 12,0   m / s

Usando a nossa fórmula do Momentum:

p = m v R

p D = 12 m

Resposta

p A = 4 m

p B = - 4 m = 4 m

p C = 10 m

p D = 12 m

p A = p B < p C < p D

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