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210 (MACK-SP) Na figura, o menino e o carrinho têm juntos 60 kg. Quando o menino salta do carrinho em repouso, com velocidade horizontal de 2 m/s, o carrinho vai para trás com velocidade de 3 m/s. Deste modo, podemos afirmar que a massa do menino é de:

a) 12 kg
b) 24 kg
c) 36 kg
d) 48 kg
e) 54 kg
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Desenvolvendo com Questões

ano passado

Respostas

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há 4 meses

Para resolver essa questão, podemos usar a conservação da quantidade de movimento (ou momento linear). A quantidade de movimento total antes do salto deve ser igual à quantidade de movimento total após o salto. 1. Dados do problema: - Massa total (menino + carrinho) = 60 kg - Velocidade do menino ao saltar = 2 m/s (para frente) - Velocidade do carrinho após o salto = 3 m/s (para trás) 2. Definindo as massas: - Seja \( m_m \) a massa do menino e \( m_c \) a massa do carrinho. - Temos que \( m_m + m_c = 60 \) kg. 3. Conservação da quantidade de movimento: - Antes do salto, a quantidade de movimento total é 0 (pois o carrinho está em repouso). - Após o salto, a quantidade de movimento do menino é \( m_m \cdot 2 \) (para frente) e do carrinho é \( m_c \cdot (-3) \) (para trás). Assim, podemos escrever a equação da conservação da quantidade de movimento: \[ m_m \cdot 2 + m_c \cdot (-3) = 0 \] 4. Substituindo \( m_c \) por \( 60 - m_m \): \[ m_m \cdot 2 - (60 - m_m) \cdot 3 = 0 \] 5. Resolvendo a equação: \[ 2m_m - 180 + 3m_m = 0 \] \[ 5m_m = 180 \] \[ m_m = \frac{180}{5} = 36 \text{ kg} \] Portanto, a massa do menino é de 36 kg. A alternativa correta é: c) 36 kg.

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ano passado

Vamos analisar as opções: a) 12 kg b) 24 kg c) 36 kg d) 48 kg e) 54 kg Quando o menino salta do carrinho, a quantidade de movimento inicial do sistema é zero. Após o salto, o carrinho e o menino se movem em sentidos opostos. Utilizando o princípio da conservação da quantidade de movimento, podemos calcular a massa do menino. Considerando que a velocidade do carrinho é 3 m/s e a do menino é 2 m/s, e que a massa total é 60 kg, podemos usar a equação da conservação da quantidade de movimento: (massa do carrinho) * (velocidade do carrinho) = (massa do menino) * (velocidade do menino) Substituindo os valores, obtemos: m * 3 = (60 - m) * 2 Sendo m a massa do menino. Resolvendo a equação, encontramos que a massa do menino é 24 kg, portanto a alternativa correta é: b) 24 kg

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