Santa Marcelina 2017 — questão 53 de Física

Enunciado em texto
Um corpo está se movendo com velocidade constante v, até que, num dado momento, ele se fragmenta em duas partes de mesma massa. Uma delas mantém o sentido original com velocidade v e a outra inverte o sentido com velocidade v’, como mostra a figura.
[Figura: “antes”: um corpo esférico com seta para a direita, v. “depois”: as duas metades; a da esquerda com seta para a esquerda, v’, e a da direita com seta para a direita, v.]
Sabendo que essa situação aconteceu em um sistema isolado de forças externas, é correto afirmar que o módulo de v’ é
(A) v
(B) v
(C) v
(D) v
(E) v
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2017 (1º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a velocidade do pedaço que volta.
Passo 1 — sistema isolado conserva a quantidade de movimento. Seja M a massa do corpo; cada pedaço tem M/2. Com positivo no sentido original:
Passo 2 — resolvendo. Multiplique tudo por 2/M:
⚠️ A armadilha: esquecer que cada pedaço tem só metade da massa e escrever : sai , que nem está nas opções. A massa de cada fragmento entra na conta.
A ideia em uma frase: numa explosão em sistema isolado, a quantidade de movimento antes é igual à soma das quantidades de movimento dos pedaços, com sinais.
Resposta: alternativa B (v).
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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