OBF - 2017 - 1ª Fase - Questão 17

17. Suponha que dois carrinhos de laboratório, um com o dobro da massa do outro, estejam parados sobre trilhos horizontais e paralelos. Um garoto empurra cada carro durante 5,0 segundos. Desprezando-se o atrito e supondo que o garoto tenha exercido forças iguais em ambos os carrinhos, podemos afirmar acertadamente que:

a) O momento linear do carrinho mais leve é menor do que o carrinho mais pesado;
b) O momento linear de ambos os carrinhos são iguais;
c) O momento linear do carrinho mais leve é maior do que o carrinho mais pesado;
d) A energia cinética do carrinho mais leve é menor do que o carrinho mais pesado;
e) A energia cinética de ambos os carrinhos são iguais.

Resolução:
Para iniciar devemos começar entendendo que o momento linear é dado pelo produto da massa pela velocidade, ao aplicarmos uma força sobre este, fazemos variar o momento linear. Consideraremos os corpos inicialmente parados, assim, o momento linear final dos corpos serão os variados pela aplicação da força.

Assim, devemos obter a variação da velocidade que os carrinhos sofreram nestes cinco segundos.

o que necessariamente nos leva a obter a aceleração a partir da força aplicada, assim

Substituindo nas equações anteriores

Concluímos então que o momento linear é o mesmo para os dois carrinhos.
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Resposta: Item (B)

OBF - 2017 - 1ª Fase - Questão 16

Procurando atingir a outra margem de um rio, o garoto representado na figura chuta uma bola de massa (m), com uma velocidade de valor (v₀), atingindo o ponto A da figura, situado a 40 m da base. Desprezando-se as resistências viscosas e considerando-se que ele se encontra a uma altura de 20 m em relação ao ponto desejado, determine módulo dessa velocidade.
Dado: g = 10 m/s².
a) 19,5 m/s
b) 15,5 m/s
c) 22,5 m/s
d) 30,0 m/s
e) 45,0 m/s

Resolução:

Para resolver esta questão devemos primeiramente levar em conta as componentes da velocidade inicial

Então usaremos uma das duas equações para o cálculo da velocidade inicial.
Podemos usar a equação de na direção x, onde

Por outro lado na direção y temos:

Substituindo os valores e fazendo o cálculo:

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Resposta: Item A