Após ser atingido por um objeto em movimento, é possivel que um objeto parado adquira um momento final maior do que o momento inicial daquele em movimento?
(a) Sim.
(b) Não. Se isso ocorresse haveria violação da lei de conservação do momento.
(a) Sim.
(b) Não. Se isso ocorresse haveria violação da lei de conservação do momento.
Passo 1
Vamos resumir o enunciado: Queremos saber se, depois de ser atingido por um objeto que está se movendo, um objeto que estava parado pode ganhar um momento final maior do que o momento inicial daquele objeto em movimento. Para resolver isso, vamos usar conceitos de momentum (ou momento linear) e a lei de conservação do momento.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é momento linear. O momento ($ p $) de um objeto é calculado pela fórmula:
onde:
- $ m $ é a massa do objeto,
- $ v $ é a velocidade do objeto.
Passo 3
Agora, a lei de conservação do momento diz que, em um sistema sem forças externas (ou seja, isolado), o momento total antes de uma colisão é igual ao momento total depois da colisão. Em fórmula:
Isso significa que o momento não pode simplesmente “aparecer” ou “desaparecer”; ele tem que ser mantido.
Passo 4
No nosso caso, temos um objeto em movimento com um certo momento inicial e um objeto parado (com momento inicial zero, já que sua velocidade é zero). Quando o objeto em movimento atinge o objeto parado, o momento pode ser transferido.
Passo 5
A pergunta é se o objeto que estava parado pode ganhar um momento final maior que o momento inicial do objeto que estava se movendo. Se isso acontecesse, o momento total após a colisão seria maior que o momento total antes, o que violaria a lei de conservação do momento que acabamos de ver.
Passo 6
Portanto, segundo a lei de conservação do momento, não é possível que o objeto que estava parado adquira um momento final maior que o momento inicial do objeto em movimento. Isso causaria uma violação dessa lei fundamental.
Resposta
(b) Não. Se isso ocorresse haveria violação da lei de conservação do momento.