João, de massa M, encontra-se parado sobre uma canoa, de massa 2M, em repouso sobre um lago de águas calmas. Despreze o atrito entre a canoa e a água e considere o sistema composto por João e a canoa. Indique se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F).
- Na horizontal, a força externa resultante sobre o sistema é nula.
- A canoa desloca-se em sentido oposto a João, quando João anda sobre a ela.
- Se João pára de andar, a canoa pára de se deslocar.
Escolha uma opção:
a. V, V, V
O b. F, F, F
O c.
O d.
O e.
O b. F, F, F
O c.
O d.
O e.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos o João, que tem uma massa
, parado em uma canoa que tem o dobro da massa dele, ou seja,
. Todo o sistema (João + canoa) está parado em um lago sem atrito com a água. A gente precisa analisar três afirmações sobre esse cenário e dizer se são verdadeiras (V) ou falsas (F).
Para resolver isso, vamos usar conceitos de leis de Newton e conservação de momento. Vamos precisar entender como as forças atuam no sistema e como o movimento ocorre quando não há forças externas agindo.
Passo 2
Primeira afirmação: Na horizontal, a força externa resultante sobre o sistema é nula.
Vamos entender isso! Forças externas são aquelas que vêm de fora do sistema que estamos analisando. No nosso caso, o sistema é João + canoa. A água não está aplicando atrito, e não há outras forças horizontais agindo. Assim, na horizontal, realmente não tem força externa agindo no sistema.
Conclusão: Verdadeiro (V).
Passo 3
Segunda afirmação: A canoa desloca-se em sentido oposto a João, quando João anda sobre a ela.
Isso tem a ver com a ação e reação de Newton. Quando o João empurra a canoa para frente, a canoa empurra o João para trás. Mas aqui, como o sistema é João + canoa, na verdade, o que acontece é que quando João se move em uma direção, a canoa se move na direção oposta para conservar o momento total do sistema.
Conclusão: Verdadeiro (V).
Passo 4
Terceira afirmação: Se João pára de andar, a canoa pára de se deslocar.
Aqui, precisamos pensar na conservação do momento. Enquanto o João está andando, ele está transferindo momento para a canoa, fazendo-a se mover na direção oposta. Mas quando ele para de andar, não há mais transferência de momento. Como não há atrito nem outras forças externas, a canoa continuará se movendo indefinidamente com a velocidade que ela já ganhou.
Conclusão: Falso (F).
Resposta
A sequência correta é:
Opção e.