Questão 44 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Outros
Texto associado à questão
Com referência a essa situação hipotética, à mecânica clássica e a áreas a ela correlatas, julgue os itens que se seguem.
Um projétil, de massa m e velocidade v, colidiu frontalmente com um bloco de madeira de massa M que estava em repouso em uma superfície horizontal sem atrito, preso a uma mola ideal de constante elástica k. Após a colisão, o projétil e o bloco desenvolveram um movimento solidário, o que provocou, na mola, uma compressão máxima igual a x, conforme mostra a figura a seguir.
Como não há atrito entre o bloco de madeira e a mesa horizontal, a conservação da energia mecânica garante que o valor da energia cinética do sistema imediatamente antes da colisão seja igual ao valor da energia cinética do sistema imediatamente após a colisão.
Julgue o item:
Gabarito: ERRADO
Gabarito definitivo divulgado pela banca Cebraspe (PRF 2021).
Comentário
Gabarito: ERRADO.
O item está incorreto porque a conservação da energia mecânica não se aplica a colisões inelásticas, como a descrita no problema. Na colisão entre o projétil e o bloco, há uma perda de energia cinética que é convertida em outras formas de energia, como calor e deformação. O enunciado afirma que "o projétil e o bloco desenvolveram um movimento solidário", o que caracteriza uma colisão perfeitamente inelástica. Nesses casos, a energia cinética do sistema imediatamente antes da colisão é maior do que a energia cinética do sistema imediatamente após a colisão, pois parte da energia é dissipada. O que se conserva em qualquer tipo de colisão (elástica ou inelástica) é a quantidade de movimento linear do sistema, desde que não haja forças externas atuando. A energia mecânica só se conservaria se a colisão fosse elástica, o que não é o caso aqui.
Fundamentos: Princípio da Conservação da Energia Mecânica · Colisões Inelásticas
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova Cebraspe PRF 2021 (Policial Rodoviário Federal), questão 44, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.