Um projétil está descrevendo uma trajetória parabólica e repentinamente explode. Nesta situação, é correto dizer que:

  1. O centro de massa do projétil descreve uma trajetória parabólica desde o lançamento apenas até o momento em que o projétil explode.
  2. A explosão conserva momento linear.
  3. O centro de massa do projétil descreve uma trajetória parabólica desde o lançamento até o momento em que o primeiro estilhaço toca o solo.
  4. O centro de massa do projétil descreve uma trajetória parabólica desde o lançamento até o momento em que o ultimo estilhaço toca o solo.
  1. I e III
  2. II e IV
  3. II e III
  4. III e IV
  5. 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 3 é verdadeiro e o item 4 é falso!

Resposta

Letra C.

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