FAMECA 2023 — questão 37 de Física
Enunciado em texto
Na teoria cinética dos gases ideais, considera-se que todas as colisões entre as moléculas do gás são perfeitamente elásticas. Isso significa que, em uma colisão envolvendo duas moléculas desse gás, a energia cinética total dessas moléculas
(A) diminui e o módulo da quantidade de movimento do sistema formado por elas aumenta.
(B) diminui e o módulo da quantidade de movimento do sistema formado por elas permanece constante.
(C) e o módulo da quantidade de movimento do sistema formado por elas diminuem.
(D) e o módulo da quantidade de movimento do sistema formado por elas permanecem constantes.
(E) permanece constante e o módulo da quantidade de movimento do sistema formado por elas diminui.
(Enunciado: Vestibular FAMECA 2023, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o que se conserva numa colisão perfeitamente elástica entre duas moléculas.
Passo 1 — a quantidade de movimento. Durante a colisão, as forças entre as duas moléculas são internas ao sistema e formam um par ação-reação. Em qualquer colisão (elástica ou não), a quantidade de movimento total do sistema se conserva.
Passo 2 — a energia cinética. “Perfeitamente elástica” quer dizer justamente que a energia cinética total depois do choque é igual à de antes: nada vira calor ou deformação.
Logo, as duas grandezas permanecem constantes: alternativa D.
Por que não as outras: (A), (B) e (C) dizem que a energia cinética diminui, o que é a definição de colisão inelástica. (A), (C) e (E) ainda dizem que a quantidade de movimento muda, o que não acontece em colisão nenhuma de sistema isolado.
⚠️ A armadilha: achar que só a energia se conserva na colisão elástica. A quantidade de movimento se conserva sempre; o que distingue a elástica é que a energia cinética também se conserva.
A ideia em uma frase: em toda colisão a quantidade de movimento se conserva; na perfeitamente elástica, a energia cinética também.
Resposta: alternativa D (as duas permanecem constantes).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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