Questão 32
ENEM 2016
(Enem 2016) O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível. A figura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 1 de massa 150 g passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso. No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2 ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante. Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados à passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro.
Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a:
Gabarito:
300,0 g
Resolução:
Podemos dividir o problema em duas partes, uma antes da colisão entre os carrinhos e uma depois.
1) Nessa parte sabemos que apenas o carrinho 1 se movimenta, e podemos descobrir o valor da velocidade deste movimento a partir dos dados fornecidos na tabela(utilizando as duas primeiras medidas):
2) Após a colisão ambos os carrinhos passam a se movimentar juntos com a mesma velocidade escalar, e podemos calcular esse valor a partir das duas últimas medidas da tabela:
Agora para encontrarmos a massa do carrinho 2 precisamos calcular o momento dos carrinhos antes e depois do movimento. Como o atrito é desprezível sabemos os valores devem ser iguais, pela lei da conservação do momento linear, assim:
Resposta: C