Santa Marcelina 2018 — questão 55 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a massa do objeto que caiu dentro do trenó.

Passo 1 — que quantidade de movimento se conserva. Sem atrito, não há força externa horizontal. O objeto cai na vertical, então não traz quantidade de movimento horizontal. A quantidade de movimento horizontal do sistema se conserva:

$$5 \times 10 = (5 + m) \times 2$$

Passo 2 — resolvendo.

$$5 + m = 25 \Rightarrow m = 20\ \text{kg}$$

⚠️ A armadilha: esquecer que o trenó continua no conjunto e fazer 50 = 2m, o que dá 25 kg (alternativa D). Depois da queda, quem se move a 2 m/s é trenó mais objeto.

A ideia em uma frase: um objeto que cai na vertical não traz quantidade de movimento horizontal: ele só aumenta a massa que se move, e a velocidade cai.

Resposta: alternativa B (20 kg).