Questão 12 - (IFSC-2014) Frederico (massa 70 kg), um herói brasileiro, está de pé sobre o galho
de uma árvore a 5 m acima do chão, como pode ser visto na figura abaixo. Segura um cipó que
está preso em um outro galho, que permite-lhe oscilar, passando rente ao solo sem tocá-lo.
Frederico observa um pequeno macaco (massa 10 kg) no chão, que está preste a ser devorado por
uma onça, o maior felino da fauna brasileira. Desprezando a resistência do ar para essa operação
de salvamento, assinale a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). (Considere Frederico e o
macaco como partículas)
(01) Há conservação de energia
mecânica do nosso herói, quando
ele oscila do galho da árvore até
o chão.
(02) A velocidade do nosso herói,
quando chega ao chão, antes de
pegar o macaco, é 10 m/s.
(04) O choque entre o nosso herói
e o macaco é elástico
(08) O choque entre o nosso herói
macaco é perfeitamente
inelástico
(16) Imediatamente após pegar o
macaco, a velocidade do conjunto
(nosso herói e macaco) é 10 m/s.
e
0
(32) Para esta operação de salvamento, houve conservação da quantidade de movimento.
- Resultado da soma da(s) proposição(es) CORRETA(S)
Respostas
As corretas são as 1, 2, 8, 32
Que o total da exatamente 43
01. Correta --- a resistência do ar é desprezada e a força peso é uma força conservativa o que implica na conservação da energia mecânica.
02. Correta --- Energia mecânica no ponto mais alto (h=5m do solo) --- Em1=mV2/2 + mgh=70.02/2 + 70.10.5 --- Em1=3500J.
Energia mecânica ao chegar ao solo --- Em2=mV2/2 + mgh=70.V2/2 + 70.10.0 --- Em2=35V2.
Em1 = Em2 --- 3500 = 35V2 --- V2 = 100 --- V=10m/s.
04. Falsa --- sempre que, após o choque, os dois corpos se movem unidos, com a mesma velocidade, o choque é inelástico.
08. Correta --- veja (04).
16. Falsa --- utilizando a conservação da quantidade de movimento --- quantidade de movimento do sistema antes de ele pegar o macaco --- Qsa=mF.VF + mm.Vm=70.10 + 10.0 --- Qsa=700kg.m/s.
quantidade de movimento do sistema depois que ele pegou o macaco e se moveram juntos com velocidade V’ --- Qsd=mF.VF + mm.Vm=70.V’ + 10.V’ --- Qsd=80V’.
Qsa = Qsd --- 700 = 80V’ --- V’=8,75m/s.
32. Correta --- para qualquer tipo de choques a quantidade de movimento do sistema sempre é conservada.
Soma (01 + 02 + 08 + 32)= 43