Question

Lulas e polvos se impulsionam expelindo água. Eles fazem isso armazenando água em uma cavidade e repentinamente contraem a cavidade para expelir a água através de um orifício. Uma lula de 12,2 kg (incluindo a água na cavidade) está em repouso quando de repente avista um perigoso predador. Se a lula possui 1,0 kg de água em sua cavidade, a que velocidade escalar ela deve expelir essa água para subitamente atingir uma velocidade escalar de 1,7 m/s e assim conseguir escapar do predador? Despreze qualquer efeito de arraste da água circundante.

Answer 1

Ela deve expelir essa água a uma velocidade escalar de 19,04 m/s.

A quantidade de movimento de um corpo equivale ao produto de sua massa pela sua velocidade.

Q = m.V

Em um sistema conservativo, desprezado o efeito de arraste da água, a quantidade de movimento inicial do sistema será igual a quantidade de movimento final.

No início, a lula estava em repouso, logo sua quantidade de movimento era zero.

Qinicial = Qfinal = 0

Assim, podemos dizer que a quantidade de movimento da lula será igual a quantidade de movimento da água.

m(lula). V(lula) = m(água). V(água)

(12,2 - 1). 1,7 = 1. V(água)

11,2. 1,7 = V(água)

V(água) = 19,04 m/s