Questão 100 (CFS 2) da EEAR 2010

Quando um sistema é isolado, a força externa resultante sobre ele é nula, e por isso a quantidade de movimento total se conserva: \vec{Q}_{antes} = \vec{Q}_{depois}. A explosão é causada por forças internas, que não alteram a quantidade de movimento total.\n\nPasso a passo:\n\n1. A granada é lançada para cima e sobe até a altura máxima. Nesse ponto, a velocidade vertical é nula.\n2. Como ela foi lançada na vertical, não tem componente horizontal de velocidade. Logo, no instante da explosão, v = 0.\n3. Assim, a quantidade de movimento antes da explosão é \vec{Q}_{antes} = m\vec{v} = \vec{0}.\n4. Pela conservação, depois da explosão: \vec{Q}_{1} + \vec{Q}_{2} + \dots + \vec{Q}_{n} = \vec{0}.\n\nOs fragmentos podem sair em direções quaisquer, o que descarta as alternativas (A) e (B). Não há restrição a direções verticais ou horizontais. O que a conservação impõe é que a soma vetorial das quantidades de movimento dos fragmentos seja nula, ou seja, os fragmentos se distribuem de modo que um movimento compense o outro.\n\nAlternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

• AOs fragmentos podem sair em qualquer direção; a conservação não obriga movimento só na vertical.
• BTambém não há razão para os fragmentos irem só na horizontal; as direções são livres, desde que a soma vetorial seja nula.
• CContradiz a conservação: antes da explosão a quantidade de movimento é nula, então a soma depois também é nula.

Assunto: Impulso e quantidade de movimento.

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