A quantidade de movimento, também chamada de momento linear, é uma grandeza vetorial definida pelo produto entre massa e velocidade. Em situações reais, ela ajuda a analisar colisões, frenagens, explosões e interações em que as forças atuam por intervalos curtos de tempo.
Neste conjunto de questões, você vai relacionar quantidade de movimento, impulso e conservação do momento linear em contextos do cotidiano e de laboratório. As questões exigem interpretação física, análise vetorial e aplicação de relações matemáticas em situações mais elaboradas.
Questões sobre quantidade de movimento
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Correto. Usa-se p = m.v: 2,0 x 3,0 = 6,0 kg·m/s.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Correto. p_i = +4 e p_f = -3; logo Δp = -3 – 4 = -7 kg·m/s.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor ignora o sentido final oposto ao inicial.
- B) O módulo 7,0 aparece, mas o sinal é importante e indica direção da variação.
- C) Corresponde a usar apenas a diferença dos módulos, sem vetores.
- D) Correto. p_i = +4 e p_f = -3; logo Δp = -3 – 4 = -7 kg·m/s.
- E) Esse resultado dobraria o valor inicial, o que não ocorre na situação.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correto. O momento total inicial é zero, então os momentos finais têm mesma intensidade e sentidos opostos.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. O momento total inicial é zero, então os momentos finais têm mesma intensidade e sentidos opostos.
- B) Isso violaria a conservação do momento linear no sistema isolado.
- C) O momento total final teria módulo diferente de zero.
- D) O fato de se afastarem não zera os momentos individuais.
- E) O valor não acompanha o equilíbrio vetorial exigido pela conservação.
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Questão 04
Gabarito: alternativa E). Correto. Como p = m.v, temos v = 20/4,0 = 5,0 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) Esse resultado está muito abaixo do necessário para p = 20 kg·m/s.
- B) Esse valor resultaria de multiplicar, não dividir, pelo valor da massa.
- C) Surge de uma operação incompatível com a definição p = m.v.
- D) Corresponde a usar outra massa ou outra quantidade de movimento.
- E) Correto. Como p = m.v, temos v = 20/4,0 = 5,0 m/s.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correto. I = FΔt = 15 x 0,40 = 6,0 N·s, e Δp = I.
Comentários por alternativa:
- A) O tempo foi usado como se o valor da força fosse 1 N.
- B) Faltou considerar o intervalo de tempo na multiplicação.
- C) Correto. I = FΔt = 15 x 0,40 = 6,0 N·s, e Δp = I.
- D) Esse valor aparece ao inverter os dados, não ao multiplicá-los.
- E) Esse resultado exige tempo maior que o fornecido.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Correto. Pela conservação do momento: v_f = (4 – 1)/2 = 1,5 m/s para a direita.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor resulta de subtrair as velocidades sem considerar a massa comum.
- B) Correto. Pela conservação do momento: v_f = (4 – 1)/2 = 1,5 m/s para a direita.
- C) O sentido final não é para a esquerda, pois o momento resultante é positivo.
- D) O módulo está correto, mas o sentido está invertido.
- E) Esse valor corresponderia a usar soma simples das velocidades, não conservação do momento.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Correto. F_méd = Δp/Δt = (3,0 – 1,0)/0,50 = 4,0 N.
Comentários por alternativa:
- A) Esse resultado exigiria uma variação de momento maior no mesmo intervalo.
- B) Esse valor surgiria se a variação de momento fosse 0,5 kg·m/s.
- C) Corresponde a dividir por um tempo maior que o informado.
- D) Esse valor dobra a variação real do momento.
- E) Correto. F_méd = Δp/Δt = (3,0 – 1,0)/0,50 = 4,0 N.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correto. Como o momento total inicial é zero, 3.2 = 2.v_B, com sentido oposto; v_B = 3,0 m/s à esquerda.
Comentários por alternativa:
- A) Correto. Como o momento total inicial é zero, 3.2 = 2.v_B, com sentido oposto; v_B = 3,0 m/s à esquerda.
- B) Esse valor não compensa o momento de A.
- C) Ambos no mesmo sentido deixariam momento total diferente de zero.
- D) O módulo ficou menor do que o necessário para equilibrar o sistema.
- E) Esse valor supercompensa o momento de A.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Correto. Δp = 0,45 x 20 = 9 kg·m/s; F_méd = 9/0,15 = 60 N.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor dobra a força calculada a partir dos dados.
- B) Esse valor subestima bastante a variação de momento.
- C) Corresponde a usar o tempo de forma inadequada.
- D) Correto. Δp = 0,45 x 20 = 9 kg·m/s; F_méd = 9/0,15 = 60 N.
- E) Esse resultado aparece se a variação de velocidade for tratada de modo incompleto.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Correto. Como a massa do próton é muito maior, o momento total fica praticamente no sentido do próton.
Comentários por alternativa:
- A) A massa do elétron é muito menor, então seu momento é bem menor.
- B) Momentos opostos não se anulam quando as massas são muito diferentes.
- C) Correto. Como a massa do próton é muito maior, o momento total fica praticamente no sentido do próton.
- D) O sistema não dobra o momento do próton nessa configuração.
- E) A massa é parte essencial da definição p = m.v.
Comentários por alternativa: