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Um veículo de massa 500kg, percorrendo uma estrada horizontal, entra numa curva com velocidade de 50km/h e sai numa direção que forma ângulo de 60° com a direção inicial e com a mesma velocidade de 50km/h.
Em unidades do Sistema Internacional, a variação da quantidade de movimento do veículo ao fazer a curva, em módulo, foi de
a) 7,0 . 104
b) 5,0 . 104
c) 3,0 . 104
d) 7,0 . 103
e) 3,0 . 103
f) Não sei
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Questões Para o Saber

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Para calcular a variação da quantidade de movimento (ou momento linear) do veículo ao fazer a curva, precisamos usar a fórmula da quantidade de movimento: \[ p = m \cdot v \] onde \( p \) é a quantidade de movimento, \( m \) é a massa e \( v \) é a velocidade. 1. Dados do problema: - Massa do veículo \( m = 500 \, \text{kg} \) - Velocidade \( v = 50 \, \text{km/h} = \frac{50 \times 1000}{3600} \, \text{m/s} \approx 13,89 \, \text{m/s} \) 2. Cálculo da quantidade de movimento antes da curva: \[ p_1 = m \cdot v_1 = 500 \, \text{kg} \cdot 13,89 \, \text{m/s} \approx 6944,5 \, \text{kg.m/s} \] 3. Cálculo da quantidade de movimento após a curva: Após a curva, a velocidade continua a mesma, mas a direção muda. Para encontrar a nova quantidade de movimento, precisamos considerar o ângulo de 60°. A quantidade de movimento após a curva é: \[ p_2 = m \cdot v_2 \] Como a velocidade é a mesma, mas a direção muda, podemos usar a decomposição vetorial: \[ p_2 = 500 \, \text{kg} \cdot 13,89 \, \text{m/s} \] A direção é agora em um ângulo de 60° em relação à direção inicial. 4. Cálculo da variação da quantidade de movimento: A variação da quantidade de movimento é dada por: \[ \Delta p = p_2 - p_1 \] Para calcular isso, precisamos considerar que a quantidade de movimento é um vetor. Assim, podemos usar a regra do paralelogramo ou a fórmula do cosseno para encontrar a variação. A variação em módulo pode ser calculada como: \[ |\Delta p| = \sqrt{p_1^2 + p_2^2 - 2 \cdot p_1 \cdot p_2 \cdot \cos(60°)} \] Como \( p_1 = p_2 \), temos: \[ |\Delta p| = \sqrt{p_1^2 + p_1^2 - 2 \cdot p_1^2 \cdot \frac{1}{2}} \] \[ |\Delta p| = \sqrt{p_1^2} = p_1 \] Portanto, a variação da quantidade de movimento é: \[ |\Delta p| = 6944,5 \, \text{kg.m/s} \approx 7,0 \times 10^3 \, \text{kg.m/s} \] Assim, a alternativa correta é: d) 7,0 . 10^3.

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