Uma manga cai de uma altura de sobre uma calçada. Quando uma segunda manga, idêntica à primeira, cai da mesma altura sobre a areia fofa, no mesmo nível da calçada, a duração da colisão é vezes maior. Em ambos os casos, a colisão é perfeitamente inelástica. Em comparação com a colisão na calçada, o impulso, a variação do momento e a força média experimentados pela segunda manga durante a colisão com a areia são, respectivamente:
(a) igual, maior, menor;
(b) igual, menor, maior;
(c) menor, igual, maior;
(d) igual, igual, menor;
(e) menor, menor, menor;
(f) igual, igual, igual;
Passo 1
Vamos analisar uma grandeza por vez. Primeiramente o impulso.
O impulso é caracterizado pela variação do momento linear. Dado que as duas mangas tem a mesma massa e caem da mesma altura, elas chegam ao solo com o mesmo momento linear. Como a colisão é inelástica com o solo, as duas mangas ficam paradas depois da colisão, certo? Com isso concluímos que os dois impulsos são iguais, visto que a variação do momento linear é igual.
Passo 2
A variação do momento, assim como já discutimos na alternativa anterior, é igual para os dois casos.
Passo 3
Como os impulsos são iguais, temos que:
O enunciado nos diz que o tempo de colisão da segunda manga é maior que a da primeira, portanto, a força média experimentada por ela tem que ser menor.
Resposta
(d)