Question

pela terceira lei de newton, quando um carro em alta velocidade colide com um mosquito, o veículo exerce uma força sobre o mosquito. O mosquito exerce a mesma força sobre o carro com a mesma direção, mesmo módulo mas de sentido oposto. Já que as forças são iguais, por que o mosquito fica esmagado e o carro fica manchado pelo mosquito esmagado?

Answer 1

Explicação passo-a-passo:__________✍

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Olá, Maria Paula, como estás nestes tempos de quarentena? Como vão os estudos à distância? Espero que bem❗

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Muito bem. Temos que a terceira lei de Newton trata da ação e reação de objetos porém esta lei precisa ser analisada a cada caso. Por quê? Pois quando colidimos dois objetos, o que acontece é uma somatória de momentos e, na física, os momentos são sempre conservados. Sabe aquele princípio químico de Lavousier de que "nada se perde, nada se cria, tudo se transforma"? Pois é, basicamente o mesmo: não tem mágica. Mas fisicamente o que é o "momento"? Momento é uma grandeza dada pelo produto entre a massa de um objeto e a sua velocidade. Portanto, pela conservação de momento, temos que

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☔ $m_1 \cdot v_1 = m_2 \cdot v_2$

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Portanto, sendo um colisão em que ambos os corpos terminam juntos, teremos no momento inicial uma somatória de momentos (do carro e do mosquito, cada um com uma massa e uma velocidade diferentes) e no final um momento único composto pela soma da massa de ambos (o carro + o coitado do mosquito esmagado no para-brisa do carro) e a velocidade final de ambos. Imaginemos que o mosquito estava na direção contrária do carro>

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☔ $m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot (-v_2) = (m_1 + m_2) \cdot (v_3)$

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Qual será o impacto sentido por cada um? Ou seja, qual terá uma transferência de energia maior? Para encontrarmos essa resposta, precisamos comparar o momento de ambos. No caso do carro, a velocidade após a colisão é praticamente igual à velocidade do carro antes da colisão, ou seja, o carro praticamente não recebeu nenhuma energia transferida, ou seja, lance normal, segue o jogo. Mas e o mosquito? A velocidade do mosquito antes da colisão é muito diferente da velocidade após a colisão, ou seja, ele recebeu muita energia transferida (muita para ele que tem massa pequena comparada ao carro, mas pouca para o carro que tem uma massa grande compara ao mosquito).

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Portanto temos que sim, o mosquito causou uma perda de velocidade no veículo, só que ela foi tão pequena (considerando que seu momento era tão pequeno comparado ao do carro) que ela é desprezível, enquanto que o coitado do mosquito... bom... que descanse em paz ✝.

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Bons estudos. ☕

(Dúvidas nos comentários)

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"Absque sudore et labore nullum opus perfectum est."