16. Um carrinho de madeira, de massa 4,0 kg, move-se numa superfície horizontal de atrito desprezível com velocidade de 0,60 m/s. Deixa-se cair ver...

Vamos analisar a situação. Após o bloco de argila cair e colidir com o carrinho de madeira, o princípio da conservação da quantidade de movimento pode ser aplicado. Como o bloco de argila se move verticalmente antes da colisão, a quantidade de movimento inicial é zero. Após a colisão, o bloco de argila e o carrinho se movem juntos, então a velocidade final não pode ser zero. Usando a conservação da quantidade de movimento, podemos calcular a velocidade final do conjunto. A fórmula para a conservação da quantidade de movimento é: \(m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = (m_1 + m_2) \cdot v_f\) Onde: \(m_1 = 4,0 kg\) (massa do carrinho) \(v_1 = 0,60 m/s\) (velocidade do carrinho antes da colisão) \(m_2 = 2,0 kg\) (massa do bloco de argila) \(v_2 = 0\) (velocidade do bloco de argila antes da colisão, pois cai verticalmente) \(v_f\) = velocidade final do conjunto após a colisão Substituindo os valores conhecidos, temos: \(4,0 \cdot 0,60 + 2,0 \cdot 0 = (4,0 + 2,0) \cdot v_f\) \(2,4 = 6,0 \cdot v_f\) \(v_f = \frac{2,4}{6,0} = 0,40 m/s\) Portanto, a velocidade do conjunto imediatamente após o impacto é de 0,40 m/s, o que corresponde à alternativa (D).