Question

Um carrinho de plástico de 0,2 kg e um carrinho de chumbo de 20 kg podem, ambos, rolar sem atrito sobre uma superfície horizontal. Forças de mesma intensidade são exercidas para empurrar os dois carros para a frente ao longo de 1 m de distância, a partir do repouso. Após a força cessar quando o carrinho tiver percorrido 1 m, o momentum do carrinho plástico é maior, menor ou igual ao momentum do carrinho de chumbo? Explique.

Answer 1

A quantidade de movimento do carrinho de plástico é menor que do carrinho de chumbo.

Quantidade de movimento

Na questão nos é fornecido os seguintes dados:

• Massa do carrinho de Chumbo = 20,0 kg
• Massa do carrinho de Plástico  =    0,2 kg
• Deslocamento dos carrinhos  =    1,0 m

Primeiramente, iremos determinar a quantidade de movimento do carrinho de plástico:

Cálculo da aceleração:

Fr = m.a  ⇒ F = 0,2,a ⇒ a = F/0,2

a = 5F m/s²

Cálculo da velocidade final:

vf² = vi² +2aΔS ⇒ vf = √(0² + 2.(5F).(1))

vf = √(10F) m/s

Cálculo da quantidade de movimento:

Q = m.(vf-vi) ⇒ Q = 0,2 kg.(√(10F) m/s - 0)

Q = 0,2√(10F) kgm/s ou√(10F)/5 kgm/s

Agora, iremos determinar a quantidade de movimento do carrinho de chumbo:

Cálculo da aceleração:

Fr = m.a  ⇒ F = 20,a ⇒ a = F/20

a = F/20 m/s²

Cálculo da velocidade final:

vf² = vi² +2aΔS ⇒ vf = √(0² + 2.(F/20).(1))

vf = √(F/10) m/s

Cálculo da quantidade de movimento:

Q = m.(vf-vi) ⇒ Q = 20,0 kg.(√(F/10) m/s - 0)

Q = 20√(F/10) kgm/s

Desse modo, temos:

• Carrinho de plástico:  Q = √(10F)/5 kgm/s
• Carrinho de chumbo: Q = 20√(F/10) kgm/s

Para uma força F igual a 1 N, temos:

Q = √(10F)/5 kgm/s ⇒ Q = √(10.1)/5 kgm/s    = 0,63 kgm/s

Q = 20√(F/10) kgm/s ⇒ Q = 20√(1/10) kgm/s = 6,32 kgm/s

Portanto, a quantidade de movimento do carrinho de plástico é menor que do carrinho de chumbo. Veja no gráfico apresentado na imagem em anexo.

Continue estudando mais sobre a quantidade de movimento em:

https://brainly.com.br/tarefa/51599221