O coiçe de um rifle ao ser disparado é * um exemplo de que conceito físico?
\bigcirc terceira lei de Newton
\bigcirc impulso
\bigcirc conservação do momento
\bigcirc todas as opçoes acima
\bigcirc nemhuma das opçoes

Passo 1

O enunciado pergunta: “O coice de um rifle ao ser disparado é um exemplo de que conceito físico?” e dá as opções:
  • terceira lei de Newton
  • impulso
  • conservação do momento
  • todas as opções acima
  • nenhuma das opções
Informações relevantes que temos do enunciado: quando o rifle dispara, a bala é projetada para frente e o rifle sofre um choque para trás (coice). Não há outros dados numéricos — a situação física é a interação entre bala e rifle no instante do disparo.

Passo 2

Entendendo a Terceira Lei de Newton (aula rápida e direta).
  • Enunciado: Para cada força que um corpo A exerce sobre um corpo B existe uma força de mesma intensidade e direção oposta que B exerce sobre A.
  • Em fórmula: se \vec{F}_{A\to B} é a força de A sobre B então
\vec{F}_{B\to A} = -\vec{F}_{A\to B}.
  • O que isso significa no disparo: durante a explosão dos gases que empurram a bala, a bala sofre uma força para frente exercida pelos gases/culatra e, ao mesmo tempo, o rifle (ou o conjunto arma+culatra) sofre uma força de mesma intensidade para trás. Essa força para trás sobre o rifle é a causa imediata do coice.

Passo 3

Entendendo Impulso (o que é e como se usa na prova).
  • Definição: o impulso \vec{J} é a integral da força no tempo e está ligado à variação de quantidade de movimento (momento linear). Em símbolos:
\vec{J}=\int_{t_1}^{t_2}\vec{F}(t)\,dt = \Delta\vec{p},
onde \Delta\vec{p}=\vec{p}(t_2)-\vec{p}(t_1) e \vec{p}=m\vec{v} é a quantidade de movimento.
  • Interpretação simples: o impulso mede “quanto” a força aplicada ao longo do tempo muda a quantidade de movimento.
  • Aplicando ao disparo: a bala recebe um impulso para frente (aumenta seu momento), e o rifle recebe um impulso para trás. Pela Terceira Lei de Newton as forças são opostas em cada instante, logo os impulsos também têm mesma magnitude e sinais opostos:
\vec{J}_{\text{bala}} = -\vec{J}_{\text{rifle}}.
Isso mostra que o conceito de impulso descreve quantitativamente o coice (a mudança de momento do rifle).

Passo 4

Entendendo Conservação do Momento (como aplicar e por que vale aqui).
  • Princípio: se o sistema é isolado (nena força externa resultante significativa durante o processo), a quantidade de movimento total do sistema é conservada:
\sum \vec{p}_{\text{inicial}} = \sum \vec{p}_{\text{final}}.
  • No disparo, durante o intervalo curto em que a bala é acelerada, a interação principal é interna entre bala e arma; forças externas (gravidade, atrito com o ombro) são desprezíveis no curto instante do disparo, então o sistema bala+rifle pode ser tratado como isolado.
  • Escrevendo com massas e velocidades (pegando as notações):
    seja \,m_b a massa da bala, \,v_b a velocidade da bala após o disparo (positiva para frente), \,m_r a massa do rifle e \,v_r a velocidade do rifle depois do disparo (será negativa, para trás). Inicialmente tudo está em repouso, então
0 = m_b v_b + m_r v_r.
  • Resolvendo para a velocidade de recuo do rifle:
v_r = -\frac{m_b}{m_r}\,v_b.
Observação prática: como \,m_r\gg m_b, o valor absoluto de v_r é pequeno — ou seja, o rifle tem pequeno recuo em velocidade, embora a sensação do choque possa ser forte por causa da energia e da curta duração do impulso.

Passo 5

Ligando os três conceitos — por que todos valem ao mesmo tempo.
  • A Terceira Lei de Newton garante que, em cada instante, as forças entre bala e rifle são iguais e opostas. Isso implica que os impulsos trocados também têm igual magnitude e sentidos opostos ( \vec{J}_{\text{bala}}=-\vec{J}_{\text{rifle}}).
  • Somando as variações de momento da bala e do rifle, e usando que os impulsos internos se cancelam, obtemos que a variação do momento total é zero — isto é exatamente a conservação do momento para o sistema.
  • Portanto: o coice é explicado pela Terceira Lei (forças opostas), quantificado pelo impulso (mudança de momento causada pela força ao longo do tempo) e formalizado pela conservação do momento (momento total antes = momento total depois). Os três conceitos descrevem facetas da mesma física do disparo.

Passo 6

Conclusão prática para a prova: como responder
  • Se a questão pergunta qual conceito físico o coice exemplifica e uma das opções é “todas as opções acima”, a escolha correta é essa, porque o coice está relacionado simultaneamente à Terceira Lei de Newton, ao impulso e à conservação do momento.

Resposta

todas as opções acima

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