Um físico, nadando às margens do Lago P… (FUNIVERSA 2012)

FísicaImpulso, quantidade de movimento e centro de massaFUNIVERSA 2012

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Um físico, nadando às margens do Lago Paranoá, observa um sapo que está sobre uma tábua. Rapidamente lhe ocorre a seguinte situação-problema: o sapo possui massa m e está parado em uma das extremidades da tábua, de massa M e comprimento L. A tábua está flutuando sobre a superfície do lago, e o sapo dá um pulo no sentido da outra extremidade da tábua, com uma velocidade inicial v que forma um ângulo θ com a direção horizontal. Nessa situação, para o físico determinar corretamente o módulo da velocidade inicial do sapo para que este atinja a extremidade oposta, ele deve usar a equação 1 ⎡ gLM ⎤ 2

Av = ⎢ ⎥ . ⎣sen2 .θ m⎦ 1 ⎡ gL ⎤ 2Bv = ⎢ senθ ⎥ . ⎣ (m + M)⎦ 1 ⎡ ⎤ 2 ⎢ gLM ⎥Cv = ⎢ ⎥ . ⎢ ⎛ m ⎞⎥ ⎢cos . 1θ ⎜ + ⎟⎥ ⎣ ⎝ M ⎠⎦ 1 ⎡ LM ⎤ 2Dv = sen2θ . ⎢ .m⎥ ⎣ ⎦ 1 ⎡ ⎤ 2 ⎢ gL ⎥Ev = ⎢ ⎥ . ⎢ sen2θ⎛ m ⎞⎥ ⎢ . 1⎜ + ⎟⎥ ⎣ ⎝ M ⎠⎦

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Questão de prova oficial, com o gabarito definitivo publicado pela banca. Reproduzida para fins de estudo.