UFRGS 2018 — questão 9 de Física

Gabarito BDinâmica — quantidade de movimento, energia e colisõesConcurso Vestibular · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 9 de Física do UFRGS 2018

Enunciado em texto

Considere as três afirmações abaixo.

I. Em qualquer processo de colisão entre dois objetos, a energia cinética total e a quantidade de movimento linear total do sistema são quantidades conservadas.

II. Se um objeto tem quantidade de movimento linear, então terá energia mecânica.

III. Entre dois objetos de massas diferentes, o de menor massa jamais terá quantidade de movimento linear maior do que o outro.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I.

(B) Apenas II.

(C) Apenas III.

(D) Apenas I e II.

(E) I, II e III.

(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2018, Física — UFRGS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar três afirmações sobre quantidade de movimento (Q=mvQ = mv) e energia.

I — errada. Numa colisão, as forças entre os objetos são internas, e a quantidade de movimento total se conserva sempre. Mas a energia cinética só se conserva na colisão elástica. Numa batida em que os carros amassam ou grudam, parte da energia cinética vira calor, som e deformação.

II — correta. Se o objeto tem quantidade de movimento, Q=mv≠0Q = mv \neq 0, então ele tem velocidade, e portanto energia cinética mv2/2>0mv^2/2 > 0. Energia cinética já é energia mecânica (que é cinética + potencial).

III — errada. A quantidade de movimento depende da massa e da velocidade. Uma bala de 10 g a 400 m/s tem Q=0,01×400=4Q = 0{,}01 \times 400 = 4 kg·m/s; uma pessoa de 60 kg a 0,05 m/s tem Q=3Q = 3 kg·m/s. A bala, muito mais leve, tem quantidade de movimento maior.

⚠️ A armadilha: marcar a I porque “nas colisões tudo se conserva”. Só a quantidade de movimento é garantida; a energia cinética depende do tipo de colisão.

A ideia em uma frase: em toda colisão Q = mv se conserva, a energia cinética nem sempre; e quem tem Q tem velocidade, logo tem energia.

Resposta: alternativa B (apenas II).

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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