EsPCEx 2017/2018 — questão 25 de Física

Enunciado em texto

Uma granada de mão, inicialmente em repouso, explode sobre uma mesa indestrutível, de superfície horizontal e sem atrito, e fragmenta-se em três pedaços de massas $m_1$, $m_2$ e $m_3$ que adquirem velocidades coplanares entre si e paralelas ao plano da mesa.

Os valores das massas são $m_1 = m_2 = m$ e $m_3 = \dfrac{m}{2}$. Imediatamente após a explosão, as massas $m_1$ e $m_2$ adquirem as velocidades $\vec v_1$ e $\vec v_2$, respectivamente, cujos módulos são iguais a v, conforme o desenho abaixo.

Desprezando todas as forças externas, o módulo da velocidade $\vec v_3$, imediatamente após a explosão é

[Figura: mesa vista de cima, com eixos x e y. $\vec v_1$ aponta no sentido +y, $\vec v_2$ no sentido +x, e $\vec v_3$ aponta para baixo e para a esquerda, na diagonal entre −x e −y. Desenho ilustrativo – fora de escala.]

(A) $\dfrac{\sqrt2}{4}\,v$

(B) $\dfrac{\sqrt2}{2}\,v$

(C) $\sqrt2\,v$

(D) $\dfrac32\sqrt2\,v$

(E) $2\sqrt2\,v$

(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2017/2018, 1º dia, Modelo A.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.