Ciências da NaturezaMecânica (Cinemática, Leis de Newton, Trabalho e Energia)Fácil

Questão de Mecânica (Cinemática, Leis de Newton, Trabalho e Energia) — ENEM

Em uma campanha municipal de mobilidade urbana sustentável, técnicos de uma secretaria de transporte monitoraram o deslocamento de ciclistas em ciclovias recém-inauguradas. Um dos dados analisados foi a quantidade de movimento, também chamada de momento linear, grandeza fundamental da mecânica que relaciona a massa de um corpo com sua velocidade e é definida pela expressão Q = m · v, em que m é a massa do sistema e v é a velocidade no instante considerado. No registro da campanha, um ciclista de massa 70 quilogramas pedalava em linha reta com velocidade constante de 6 metros por segundo. Esse dado é relevante porque a quantidade de movimento determina a resistência que o corpo oferece a mudanças no movimento e está diretamente ligada à segurança em colisões. Considerando o ciclista e os valores registrados pela campanha, qual é a quantidade de movimento desse sistema no instante do monitoramento?
A11,67 kg·m/s
B76 kg·m/s
C420 kg·m/s
D700 kg·m/s
E4200 kg·m/s

Gabarito comentado

A quantidade de movimento mede o estado de movimento de um corpo e é proporcional tanto à sua massa quanto à sua velocidade. Corpos mais pesados ou mais rápidos são mais difíceis de parar, razão pela qual essa grandeza é central no estudo de colisões, segurança veicular e projetos de ciclovias e rodovias.

Resolução passo a passo

A quantidade de movimento é dada por Q = m · v, em que m é a massa e v a velocidade do corpo. No registro da campanha, a massa do ciclista é 70 quilogramas e a velocidade é 6 metros por segundo. Substituindo: Q = 70 × 6 = 420 quilogramas vezes metros por segundo. O valor 11,67 kg·m/s resulta de dividir a massa pela velocidade; 76 kg·m/s surge da soma inadequada de massa e velocidade; 700 kg·m/s usa velocidade igual a 10 em vez de 6; 4200 kg·m/s eleva massa ao quadrado antes de multiplicar. Apenas 420 kg·m/s aplica corretamente Q = m · v com os dados da campanha, sendo a quantidade de movimento do ciclista naquele instante.

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