Exercícios Resolvidos de Velocidade e Momento Linear do Centro de Massa

Sistema de Partículas

Um menino encontra-se parado em uma das extremidades de um barco que está em um lago tranquilo. Inicialmente o conjunto (barco-menino) move-se com velocidade constante, em relação a um referencial inercial fixo colocado na margem do lago. Num dado instante o menino move-se para a outra extremidade do barco e ao chegar neste lugar ele para. Para o sistema barco-menino, desprezando-se o atrito entre o barco e a água, pode-se afirmar que

  1. A sua velocidade antes do menino se movimentar é diferente de depois do menino parar.
  2. A sua velocidade é a mesma de antes do início do movimento do menino e depois do menino parar.
  3. A sua velocidade pode ser nula depois do menino parar.
  4. Não se pode determinar a sua velocidade, pois não se conhece a velocidade do menino sobre o barco.
  5. Não se pode determinar a sua velocidade, a menos que sejam conhecidas as massas do menino e do barco.

Passo 1

Repare que durante todo o movimento não houve ação de forças externas, apenas forças internas. Dessa forma a velocidade do centro de massa é constante.

Como a velocidade é igual ao barco e ao menino no primeiro momento a velocidade do centro de massa é igual também. Vamos considerar essa velocidade como v → , a velocidade do centro de massa será

v → C M = v →

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Passo 2

Depois do menino andar, vamos considerar a velocidade do conjunto como v → ' .

Como eles tem a mesma velocidade novamente, a velocidade do centro de massa, nesse momento, também será v → '

v → C M = v → '

Passo 3

Já vimos que a velocidade do centro de massa não varia, por isso coloquei com o mesmo nome, então

v → = v → '

Então a velocidade é a mesma antes e depois do movimento do menino.

Resposta

Letra B

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