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no ponto A do trilho liso abaixo e, após realizar o looping de raio R, atinge o trecho horizontal. Desprezando qualquer resistência ao deslocamento e sabendo que a aceleração gravitacional local é g, o módulo da quantidade de movimento desse corpo, ao passar pelo ponto B do trilho, é:

a) m � R g
b) m � R g
c) m � g R
d) 5/2 m � R � g
e) 2/5 m � R � g
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Desvendando com Questões

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver essa questão, precisamos aplicar o princípio da conservação da energia e a relação entre a energia potencial e a energia cinética. 1. No ponto A, o corpo possui energia potencial máxima e energia cinética mínima (considerando que começa em repouso). 2. Ao descer pelo looping, essa energia potencial se transforma em energia cinética. 3. No ponto B, que está no nível do solo, a energia potencial é zero e toda a energia se converte em energia cinética. A energia potencial no ponto A é dada por \( E_p = mgh \), onde \( h \) é a altura que o corpo desce. No caso do looping, a altura \( h \) é igual a \( 2R \) (considerando que o corpo desce do topo do looping até a base). Assim, a energia potencial no ponto A é: \[ E_p = mg(2R) \] Essa energia se transforma em energia cinética no ponto B: \[ E_k = \frac{1}{2} mv^2 \] Igualando as energias: \[ mg(2R) = \frac{1}{2} mv^2 \] Cancelando \( m \) e rearranjando a equação, temos: \[ v^2 = 4gR \] \[ v = \sqrt{4gR} = 2\sqrt{gR} \] Agora, a quantidade de movimento \( p \) é dada por: \[ p = mv \] Substituindo \( v \): \[ p = m(2\sqrt{gR}) \] Nenhuma das alternativas parece corresponder exatamente a essa expressão, mas se considerarmos a forma como as alternativas estão escritas, a que mais se aproxima é a que envolve \( m \) e \( Rg \). Portanto, a resposta correta, considerando a forma das alternativas, é: a) m � R g.

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