Uma pessoa (m = 50 kg) está em pé em um barco (M = 150 kg) em repouso na água. A pessoa começa então a andar com uma velocidade 0,75 m/s - em relaç...

(a) A velocidade do barco em relação à água é igual e oposta à velocidade da pessoa em relação ao barco, ou seja, 0,75 m/s para a esquerda (direção negativa). (b) A velocidade da pessoa em relação ao barco é de 0,75 m/s para a direita (direção positiva). (c) Pela conservação do momento linear, a velocidade do barco após o salto é igual e oposta à velocidade da pessoa na água. Portanto, a velocidade do barco após o salto é de 0,40 m/s para a direita (direção positiva). Para calcular a velocidade da pessoa na água, é necessário usar a conservação da energia mecânica. A energia potencial gravitacional da pessoa no barco é convertida em energia cinética da pessoa na água e energia cinética do barco. Assumindo que a pessoa pula horizontalmente, a velocidade da pessoa na água é dada por v = sqrt(2gh), onde g é a aceleração da gravidade e h é a altura do salto. A altura do salto pode ser calculada a partir do tempo de duração do salto e da velocidade inicial da pessoa em relação ao barco. A força média do salto pode ser calculada a partir da variação do momento linear do barco. A força média é igual à variação do momento linear dividida pelo tempo de duração do salto.