São Camilo 2017 (2º semestre) — questão 45 de Física
Enunciado em texto
Dois blocos, A e B, de massas iguais a 4 kg e 6 kg, respectivamente, têm adesivos presos em suas superfícies, de modo que, se houver uma colisão entre eles, os blocos passam a se mover unidos, como um único corpo. Considere uma colisão frontal entre os blocos, em que antes da colisão, o bloco A se mova para direita com velocidade de módulo 1 m/s e B se mova para esquerda, com velocidade de módulo 2 m/s, conforme a figura.
[Figura: sobre um piso horizontal, o bloco A (vermelho), à esquerda, com uma seta para a direita acima dele, e o bloco B (azul), à direita, com uma seta para a esquerda acima dele. Cada bloco tem um adesivo (retângulo amarelo) na face voltada para o outro.]
Desprezando todos os atritos, após a colisão os blocos se moverão
(A) com velocidade 0,4 m/s para esquerda.
(B) com velocidade 1,6 m/s para direita.
(C) com velocidade 0,8 m/s para direita.
(D) com velocidade 0,2 m/s para esquerda.
(E) com velocidade 0,8 m/s para esquerda.
(Enunciado e figura: Vestibular São Camilo 2017 (2º semestre), Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a velocidade (valor e sentido) do conjunto A + B depois que os blocos grudam.
Passo 1 — por que a quantidade de movimento se conserva. Sem atrito, na horizontal só agem as forças do choque, que são internas ao sistema (ação e reação). Então a quantidade de movimento total antes é igual à de depois.
Passo 2 — a conta, com sinais. Quantidade de movimento é vetor: adotando a direita como positiva, A tem +1 m/s e B tem −2 m/s. Depois, os dois andam juntos com velocidade v:
O sinal negativo indica sentido para a esquerda: o conjunto anda a 0,8 m/s para a esquerda.
Conferindo: antes do choque, B tinha quantidade de movimento de módulo 12 kg·m/s, para a esquerda, contra 4 kg·m/s de A, para a direita. B “ganha”, e o conjunto sai para o lado de B, como se esperava.
⚠️ A armadilha: somar os módulos, esquecendo que as velocidades têm sentidos opostos: (4 + 12)/10 = 1,6 m/s, a alternativa B.
A ideia em uma frase: em choque com sistema isolado, some as quantidades de movimento com sinal; o que sobra, dividido pela massa total, é a velocidade do conjunto que gruda.
Resposta: alternativa E (0,8 m/s para a esquerda).
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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