Question

Um motorista de 80 kg corre a uma velocidade de 4,0 m/s
ao encontro de seu carro, que se desloca desgovernado, por
uma ladeira, no mesmo sentido e direção a uma velocidade de
3,0 m/s. Após alcançar o carro, o homem salta para dentro dele,
passando ambos a se deslocarem juntos.
Para um observador fixo no solo, qual a velocidade estimada do
automóvel com o motorista, sabendo que o carro possui massa
0,75 tonelada?
A) 4,78 km/h D) 4,2 m/s
B) 2,29km/h E) 10,8km/h

Answer 1

Resposta:

Para um observador fixo no solo, a velocidade estimada do automóvel com o motorista será de 10,8 km/h.

Explicação:

Para resolução desse problema, vamos usar o conceito de momento, sabemos que o momento, na física, é definido como: Q=m.v, onde "Q" representa o momento, "m" representa a massa e "v" a velocidade.

Vamos calcular separadamente o momento do motorista e do seu automóvel, começando pelo motorista, temos:

$Q=m.v\\Q=80.4\\Q=320 kg.\frac{m}{s}$

O momento do veículo, é dado por:

$Q=m.v\\Q=750.3\\Q=2250 kg.\frac{m}{s}$

Quando o motorista entrar no veículo, a massa do objeto será a massa do veículo + a massa do motorista, e seus momentos também serão somados, pois ambos iam para a mesma direção:

$M=80+750=830kg\\Q=320+2250=2570kg.\frac{m}{s}$

Conhecendo o momento total e massa, podemos fazer:

$Q=m.v\\2570=830.v\\v=\frac{2570}{830} \\v =3 m/s$

Vamos converter nossa velocidade para Km/h:

$v=3.3,6=10,8 km/h$

Portanto, a alternativa correta é a letra E.