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A fotografia mostrada a seguir expõe o resultado de uma imprudência. Um carro de massa igual a uma tonelada, ao tentar ultrapassar um caminhão, acabou colidindo de frente com outro carro de massa 800 kg, que estava parado no acostamento. Em virtude de a estrada estar muito lisa, após colisão, os carros se moveram juntos em linha reta, com uma velocidade de 54 km/h. Admitindo-se que a força que deformou os veículos atuou durante um tempo de 0,1 s, são feitas as seguintes afirmacoes para a situação descrita: I. O choque é completamente inelástico e, por isso, não há conservação da quantidade de movimento. II. A velocidade do carro de uma tonelada antes da colisão era de 97,2 km/h. III. A intensidade do impulso atuante na colisão foi de 1,2 .104N.s. IV. A intensidade da força média que deformou os veículos foi de 1,2. 103N. Estão corretas somente:
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Desafios Para o Conhecimento

há 5 meses

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há 5 meses

Vamos analisar cada uma das afirmações: I. O choque é completamente inelástico e, por isso, não há conservação da quantidade de movimento. Falso. Em um choque completamente inelástico, a quantidade de movimento é conservada, mas a energia cinética não é. Portanto, essa afirmação está incorreta. II. A velocidade do carro de uma tonelada antes da colisão era de 97,2 km/h. Para verificar isso, podemos usar a conservação da quantidade de movimento. A quantidade de movimento antes da colisão deve ser igual à quantidade de movimento após a colisão. - Massa do carro 1 (m1) = 1000 kg (1 tonelada) - Massa do carro 2 (m2) = 800 kg - Velocidade após a colisão (v) = 54 km/h = 15 m/s (convertendo para m/s: 54/3,6) A quantidade de movimento após a colisão é: \( (m1 + m2) \cdot v = (1000 + 800) \cdot 15 = 27000 \, \text{kg.m/s} \) Agora, a quantidade de movimento antes da colisão deve ser igual a isso: \( m1 \cdot v1 + m2 \cdot v2 = 27000 \) Como o carro 2 estava parado (v2 = 0), temos: \( 1000 \cdot v1 = 27000 \) \( v1 = 27 \, \text{m/s} = 97,2 \, \text{km/h} \) Portanto, essa afirmação está correta. III. A intensidade do impulso atuante na colisão foi de 1,2 .10^4 N.s. O impulso é dado pela variação da quantidade de movimento. A quantidade de movimento inicial do carro de 1 tonelada é 27000 kg.m/s e a do carro de 800 kg é 0. O impulso é igual à quantidade de movimento final menos a inicial. O impulso é: \( I = (m1 + m2) \cdot v - m1 \cdot v1 = 27000 - 1000 \cdot 27 = 27000 - 27000 = 0 \) Portanto, essa afirmação está incorreta. IV. A intensidade da força média que deformou os veículos foi de 1,2.10^3 N. A força média pode ser calculada pela fórmula: \( F = \frac{I}{\Delta t} \) Se o impulso (I) fosse 1,2 .10^4 N.s e o tempo (Δt) = 0,1 s, teríamos: \( F = \frac{1,2 \times 10^4}{0,1} = 1,2 \times 10^5 \, \text{N} \) Portanto, essa afirmação também está incorreta. Resumindo: - I: Falso - II: Verdadeiro - III: Falso - IV: Falso A única afirmação correta é a II. Portanto, a resposta correta é que somente a afirmação II está correta.

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