Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 8.1 - Ex. 11
Vários pesquisadores em ensino de física alegam que parte da origem das concepções alternativas entre os estudantes são os efeitos especiais que eles veem em desenhos animados e em filmes. Usando a consevação de momento linear, como você explicaria para uma turma de alunos do nível médio o que está conceitualmente errado com um super-herói flutuando em repouso no ar enquanto atira longe objetos como carros e bandidos? Esta cena também viola a conservação de energia? Explique.
Passo 1
Vamos ignorar o fato de que o herói está flutuando, e considerar apenas os problemas no fato de ele jogar objetos pesados enquanto está em repouso no ar.
Ao jogar um objeto pesado em alguma direção, o herói está imprimindo uma quantidade significativa de momento linear sobre esse objeto.
Pela conservação de momento, ele deveria ser “jogado” na direção oposta com um momento linear de mesmo módulo, que seria bastante significativo no caso de um carro, por exemplo.
Em geral, esse efeito não é representado nos filmes e desenhos.
Passo 2
Não há nenhuma violação da conservação de energia nesse caso.
Você pode supor que a energia que o objeto arremessado adquire vem da própria força do herói (que teoricamente poderia estar usando a energia química dos alimentos para contrair seus músculos e fazer o arremesso).
Resposta
Por estar flutuando no ar, o arremesso de um objeto pesado deveria produzir um recuo significativo sobre o arremessador. Portanto esse cenário viola a conversação do momento linear, mas não viola necessariamente a lei de conservação de energia.