Questão 70.

A que velocidade uma bicicleta e seu ciclista, com uma massa combinada de 120 kg , têm o mesmo momento que um carro de l200kg viajando a 5 \mathrm{~m} / \mathrm{s} ?

Passo 1

O enunciado quer saber a que velocidade v a bicicleta (mais ciclista), de massa combinada 120\\ \mathrm{kg}, deve se mover para ter o mesmo momento linear de um carro de massa 1200\\ \mathrm{kg} viajando a 5\\ \mathrm{m/s}. O conteúdo envolvido é o momento linear, definido por
p = m\,v.

Passo 2

Calculamos o momento linear do carro usando
p_{\text{carro}} = m_{\text{carro}}\cdot v_{\text{carro}} = 1200\\ \mathrm{kg}\times 5\\ \mathrm{m/s} = 6000\\ \mathrm{kg\cdot m/s}.

Passo 3

Para que a bicicleta tenha o mesmo momento, devemos ter
p_{\text{bike}} = p_{\text{carro}},
isto é,
m_{\text{bike}}\;v = 6000\\ \mathrm{kg\cdot m/s}.
Como m_{\text{bike}}=120\\ \mathrm{kg}, isolamos v:

Passo 4

v = \frac{6000}{120}\\ \mathrm{m/s} = 50\\ \mathrm{m/s}.

Resposta

A bicicleta deve viajar a 50\\ \mathrm{m/s}.

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