Considere dois processos distintos de colisão unidimensionais, A e B, entre duas partículas. A figura mostra a intensidade da força sobre uma das partículas em cada processo. A área sob as duas curvas é a mesma. Assinale a alternativa correta.
A intensidade do impulso exercido pela força nos dois eventos é a mesma.
A intensidade da força média é a mesma nos dois processos.
O momento linear de cada partícula não varia durante a colisão.
Nada se pode afirmar sobre a variação de momento linear nos dois processos, pois não conhecemos a velocidade das partículas envolvidas.
Nada se pode afirmar sobre a variação de momento linear nos dois processos, pois não sabemos se a colisão é inelástica ou não.
Passo 1
Vamos ver as alternativas uma por uma!
Alternativa :
Geralmente a gente usa esta fórmula para relacionar impulso com força
mas ela só é válida quando a força é constante.
Pra uma força variável, como é o caso da nessa questão, podemos relacionar força e impulso pela seguinte fórmula:
E o valor de uma integral é a área sob a curva né? Ou seja, o módulo do impulso é igual à área sobre o gráfico força x tempo!
Ele disse que as áreas sob as duas curvas são iguais, então o impulso é igual! :)
A alternativa está correta.
Passo 2
Alternativa :
A intensidade da força média é dada pelo teorema força impulso:
Já vimos que pros 2 processos, o impulso é o mesmo, então pra força média ser a mesma, os das 2 colisões também têm que ser iguais.
Esse é o tempo em que age a força, e pelo gráfico fica claro que o processo B dura bem mais tempo que o A:
Então a alternativa é falsa.
Passo 3
Alternativa :
Vamos lá, mais uma fórmula com o impulso, dessa vez a da variação do momento linear:
Ou, em módulo:
Já vimos que o impulso é a área sob o gráfico. E essa área claramente não é nula, nas duas curvas. Ou seja:
Então há sim variação do momento linear da partícula nos 2 processos, a alternativa é falsa.
Passo 4
Alternativa e :
Acabamos de ver que podemos afirmar que a variação de momento linear da partícula nos processos não é nula. Inclusive podemos ver que ela é positiva, pois a área sob as curvas é positiva.
Então essas duas alternativas estão erradas.
Resposta
Letra