Uma granada m = 400 g é lançada horizontalmente, para a direita, com velocidade constante de 20 m/s; após explodir a granada se parte em três parte...

Podemos utilizar a conservação do momento linear para resolver esse problema. Antes da explosão, a granada tem momento linear igual a: p = m * v = 0,4 kg * 20 m/s = 8 kg*m/s Após a explosão, a soma dos momentos lineares das partes A, B e C deve ser igual a 8 kg*m/s. Sabemos que a parte A é lançada verticalmente para cima, então seu momento linear é dado por: pA = mA * vA = 0,05 kg * 30 m/s = 1,5 kg*m/s A parte B é lançada verticalmente para baixo, então seu momento linear é dado por: pB = mB * vB Como a massa de B é maior que a de A, a velocidade de B deve ser menor que a de A para que a soma dos momentos seja igual a 8 kg*m/s. Podemos usar a conservação da energia mecânica para encontrar a velocidade de B: Ei = Ef mB * g * h = (1/2) * mB * vB^2 Onde g é a aceleração da gravidade e h é a altura máxima atingida por B. Como B é lançado verticalmente para baixo, temos: h = (vA^2)/(2g) = (30^2)/(2*9,8) = 45,92 m Substituindo na equação da conservação da energia mecânica, temos: mB * g * h = (1/2) * mB * vB^2 150 g * 9,8 m/s^2 * 45,92 m = (1/2) * 150 g * vB^2 vB = sqrt(150 * 9,8 * 45,92 / 75) = 4,99 m/s O momento linear de B é então: pB = mB * vB = 0,15 kg * 4,99 m/s = 0,7485 kg*m/s Finalmente, o momento linear de C é dado por: pC = p - pA - pB = 8 kg*m/s - 1,5 kg*m/s - 0,7485 kg*m/s = 5,7515 kg*m/s Como a parte C é lançada horizontalmente para a direita, seu momento linear na direção x é igual a: pCx = mC * vC Como a massa de C não foi dada no enunciado, não é possível determinar a velocidade de C. Portanto, a alternativa correta é a letra E) 10 m/s, 40 m/s.