01. Em uma pista de patinação, um casal de bailarinos aguarda o toque musical para iniciar a apresentação. Assim que a música começa, o bailarino empurra a bailarina. Considerando o piso completamente liso, é correto afirmar: 1 ponto a) O bailarino e a bailarina movem-se em sentido opostos. b) O bailarino e a bailarina continuam juntos. c) A bailarina entra em movimento e o bailarino permanece em repouso. d) O bailarino e a bailarina movem-se juntos no mesmo sentido da força exercida pelo bailarino.
Soluções para a tarefa
Resposta:
a) O bailarino e a bailarina movem-se em sentido opostos.
Utilizando definições de momento linear e impulso podemos afirmar que os bailarinos se movem em sentidos opostos, letra A.
Explicação:
Quando lidamos com velocidades, precisamos entender a definição de momento linear e Impulso:
- Momento Linear (P): É o calculo da massa de um corpo vezes a sua velocidade ( P = m . v ). Alguns livros de física básica do ensino médio chamam isso de Quantidade de Movimento (Q), mas vou chamar de momento, pois é o padrão internacional.
- Força Impulso (Fi): Força de impulso é a força relazida durante um intervalo de tempo bem pequeno que gera momento linear.
Relacionando estes dois, temos a seguinte formula:
ΔP = Fi . Δt
Onde 'Δt' é o tempo de duração da força de impulso. Podemos também escrever esta variação de momento como sendo momento final menos o inicial:
Pf - Pi = Fi . Δt
Assim se um corpo estiver isolado de forças, ou seja, Fi = 0, então esta conta nos da que:
Pf - Pi = 0
Pf = Pi
Assim se não há forças externas, o momento linear é sempre o mesmo no inicio e no fim.
Assim vamos analisar o nosso caso: O casal está parado no meio da pista de patinaçãoe não há força externa aos dois, ou seja, o momento inicial e final deles deve ser igual, que neste caso é 0, pois eles estão parados.
Quando o ato começa e ele empurra a bailarina, esta ganha velocidade para trás, ou seja, ela ganha momento linear, mas sabemos que a quantidade linear deve ser a mesma do inicio, pois não há forças externas e eles, então para balancear este impulso, o corpo do bailarino será também empurrado para trás pela força dele, assim ambos terão momento linear diferentes de 0, com magnitudes iguais, porém em direções opostas, assim a soma dos momentos lineares ainda será 0.
E portanto podemos afirmar que os bailarinos se movem em sentidos opostos, letra A.
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