Question

1. Um ciclista com velocidade de 20 m/s aciona o freio da bicicleta e diminui sua velocidade para
14 m/s.. Considerando que a massa do sistema é 110 kg, qual é a variação da quantidade de
movimento? (0,75)

Answer 1

A variação da quantidade de movimento do sistema é de -660 kg · m/s.

Teoria

A quantidade de movimento é uma grandeza física vetorial, que é tratada como uma das mais importantes dentro desse campo por relacionar-se com outras grandezas, tais como força, impulso e energia cinética.

Essa grandeza, também conhecida como momento linear, é dimensionalmente igual à grandeza impulso, ou seja, possuem mesmas unidades de medida.

Cálculo

Em termos matemáticos, a quantidade de movimento é equivalente ao produto da massa pela velocidade, tal como a equação I abaixo:

$\boxed {\sf Q = m \cdot v} \; \; \textsf{(equa\c{c}{\~a}o I)}$

Onde:

Q = quantidade de movimento (em kg · m/s);

m = massa do corpo (em kg);

v = velocidade do corpo (em m/s).

Aplicação

Quantidade de movimento inicial

Sabe-se, segundo o enunciado:

$\sf \displaystyle \rightarrow \begin{cases} \sf Q = \textsf{? }kg \cdot m/s \\\sf m = \textsf{110 kg} \\\sf v = \textsf{20 m/s} \\\end{cases}$

Substituindo na equação I:

$\sf Q = 110 \cdot 20$

Multiplicando:

$\boxed {\sf Q = 2200 \; kg \cdot m/s}$

Quantidade de movimento final

Sabe-se, segundo o enunciado:

$\sf \displaystyle \rightarrow \begin{cases} \sf Q = \textsf{? }kg \cdot m/s \\\sf m = \textsf{110 kg} \\\sf v = \textsf{14 m/s} \\\end{cases}$

Substituindo na equação I:

$\sf Q = 110 \cdot 14$

Multiplicando:

$\boxed {\sf Q = 1540 \; kg \cdot m/s}$

Variação da quantidade de movimento

$\sf \Delta Q = 1540 - 2200$

Subtraindo:

$\boxed {\sf \Delta Q = -660 \; kg \cdot m/s}$

Espero que a resposta seja satisfatória e correta, bons estudos!

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