Responda as seguintes perguntas:
Quando um objeto parte-se em dois pedaços, um maior que o outro, o menor pedaço adquire velocidade maior que o maior pedaço. Explique conceitualmente.
Passo 1
O enunciado diz que um corpo, inicialmente em repouso, se parte em dois pedaços de massas diferentes, m_{\text{pequeno}} e m_{\text{grande}}, e observa que o pedaço menor fica com velocidade maior que o maior. O conteúdo aqui é Conservação do Momento Linear e Impulso (Terceira Lei de Newton) para explicar esse fato.
Passo 2
Como não há forças externas significativas no instante da fragmentação, o momento linear total se conserva. Antes da ruptura o sistema todo está em repouso, portanto o momento inicial é zero. Logo, após a explosão ou quebra vale
ou seja, o fragmento de menor massa adquire maior velocidade em módulo.
Passo 5
Do ponto de vista de impulso, a explosão aplica impulsos iguais e opostos em cada pedaço (I=\Delta p é o mesmo módulo para ambos). Como
\Delta v = \frac{I}{m},
uma mesma magnitude de impulso produz maior \Delta v (logo maior velocidade) quando a massa é menor.
Resposta
O fragmento menor fica mais rápido porque, conservando-se o momento linear e aplicando-se o mesmo impulso a ambos, a mudança de velocidade é inversamente proporcional à massa, favorecendo o pedaço de menor massa.