Considere um sistema isolado movendo-se pelo espaço vazio. O sistema consiste em corpos que interagem um com o outro e podem mudar de posição um em relação ao outro. Quais das seguintes quantidades podem mudar com o tempo? (a) O momento angular do sistema. (b) O momento linear do sistema. © Tanto o momento angular quanto o momento linear do sistema. (d) Nem o momento angular, nem o momento linear do sistema.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão está perguntando sobre um sistema isolado que se move no espaço vazio. Esse sistema é composto por vários corpos que interagem entre si e podem mudar de posição um em relação ao outro. A pergunta é: quais dessas quantidades podem mudar com o tempo? As opções são:
(a) O momento angular do sistema.
(b) O momento linear do sistema.
© Tanto o momento angular quanto o momento linear do sistema.
(d) Nem o momento angular, nem o momento linear do sistema.
(a) O momento angular do sistema.
(b) O momento linear do sistema.
© Tanto o momento angular quanto o momento linear do sistema.
(d) Nem o momento angular, nem o momento linear do sistema.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é momento linear. O momento linear (
) de um sistema é basicamente a quantidade de movimento que ele tem, e é calculado pela fórmula:
onde
é a massa e
é a velocidade.
Passo 3
Agora, o momento angular (
) é uma medida de quanto movimento de rotação o sistema possui, e é dado por:
onde
é a posição e
representa o produto vetorial.
Passo 4
Como o sistema é isolado, não há forças ou torques externos agindo nele. Segundo as leis da física, especialmente a Lei da Conservação do Momento Linear e a Lei da Conservação do Momento Angular, em ausência de forças ou torques externos, o momento linear e o momento angular do sistema não mudam com o tempo.
Passo 5
Mesmo que os corpos dentro do sistema interajam e mudem suas posições, essas interações são internas e não afetam o momento total do sistema. Portanto, tanto o momento linear quanto o momento angular permanecem constantes.
Resposta
A opção correta é a (d) Nem o momento angular, nem o momento linear do sistema.