Analise as afirmações abaixo.
1. Uma granada, de massa igual a 1 kg, é lançada verticalmente para cima e explode ao atingir a sua altura máxima, fragmentando-se em três pedaços. Imediatamente após a explosão, o primeiro fragmento, cuja massa é 0,50 kg, move-se verticalmente para cima com velocidade de 6 m/s e o segundo fragmento, cuja massa é 0,40 kg, move-se horizontalmente para a direita com uma velocidade de 10 m/s. O valor da velocidade do terceiro fragmento, imediatamente após a explosão, é de 50 m/s.
2. Uma locomotiva permanece ligada a um vagão após colidirem, sendo que ambos se deslocavam na mesma direção e sentido. Se a velocidade da locomotiva antes da colisão era de 30 m/s e a do vagão de 10 m/s, a velocidade final do conjunto será 25 m/s. Considere a massa da locomotiva de 15 ton e a do vagão de 5 ton.
3. Um gás ideal aumenta seu volume em uma expansão adiabática. Então, pode-se dizer que o gás realizou trabalho às custas de sua energia interna.
4. Do alto de um edifício deixa-se cair um objeto de massa $m_1$ e, após 3 s, deixa-se cair um segundo objeto de massa $m_2$. Desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que a distância entre os dois objetos, durante a queda livre, aumentará continuamente, independente dos valores das massas $m_1$ e $m_2$.
Indique a sequência correta quanto à falsidade (F) ou veracidade (V) dessas afirmações.
1. ✓ No instante da explosão, o momento linear total inicial é nulo. Para o terceiro fragmento, de massa 0,10 kg, o momento deve anular a soma vetorial dos outros dois: $p_x=4$ kg·m/s e $p_y=3$ kg·m/s. Logo, $p_3=5$ kg·m/s e $v_3=5/0{,}10=50$ m/s.
2. ✓ Conservação do momento:
$v_f=\dfrac{15\cdot30+5\cdot10}{20}=25$ m/s.
3. ✓ Em uma expansão adiabática, $Q=0$. Pela 1ª Lei, o trabalho realizado pelo gás reduz sua energia interna.
4. ✓ Após o segundo corpo ser solto, ambos têm a mesma aceleração $g$, mas o primeiro já possui velocidade maior. Assim, a separação continua aumentando.
Portanto, a sequência é V V V V — alternativa D.
Indique a afirmação falsa.
A alternativa C é falsa.
Para o mercúrio, a dilatação volumétrica real é
$\Delta V=V_0\gamma\Delta T$.
$\Delta V=100\cdot18\times10^{-6}\cdot20=0{,}036\text{ cm}^3$.
Logo, o volume final do mercúrio é $100{,}036\text{ cm}^3$, e não 100,018 cm³.
O valor 0,018 cm³ corresponde à dilatação do recipiente de vidro, não à do mercúrio.
Portanto, alternativa C.