Um projétil está descrevendo uma trajetória parabólica e repentinamente explode. Nesta situação, é correto dizer que:
- O centro de massa do projétil descreve uma trajetória parabólica desde o lançamento apenas até o momento em que o projétil explode.
- A explosão conserva momento linear.
- O centro de massa do projétil descreve uma trajetória parabólica desde o lançamento até o momento em que o primeiro estilhaço toca o solo.
- O centro de massa do projétil descreve uma trajetória parabólica desde o lançamento até o momento em que o ultimo estilhaço toca o solo.
- I e III
- II e IV
- II e III
- III e IV
- I e II
Passo 1
Vamos primeiro desenhar o que está acontecendo e dividir em instantes:
Em um primeiro instante temos um projétil descrevendo uma trajetória parabólica...
O centro de massa certamente vai ser parabólico até esse momento.
Em seguida o projétil explode:
E aí? O que acontece com o centro de massa desse cara?
Passo 2
Primeiro, tenha em mente que o momento linear sempre se conserva desde que não haja forças externas agindo no sistema!
Como o projétil explode e essa é uma força que vem de dentro do projétil, uma força interna ao sistema, podemos garantir que o momento linear se conserva.
O item II é verdadeiro, portanto!
Passo 3
Agora vejamos o que acontece com o centro de massa, shall we?
Pow! Se o momento linear se conserva, mesmo após a explosão o centro de massa continua na mesma trajetória que antes...
Portanto o item I é falso, já que ele pressupõe que a trajetória do centro de massa muda após a explosão.
Passo 4
Porém... Quando o primeiro pedaço toca o chão, o chão passa a fazer uma força nesse pedaço. Uma força externa ao sistema (externa ao projétil).
Essa força externa desequilibra as coisas fazendo que o momento linear mude. Se o momento linear mudou o centro de passa também passa a descrever outra trajetória...
Logo concluímos que o item é verdadeiro e o item 4 é falso!
Resposta
Letra C.