Gabarito disponível
Um observador posicionado na origem de um sistema cartesiano verifica que uma partícula livre, de massa m=1kg, no instante t=2s, ocupa a posição (2m, 5m, 0) e, no instante t=5s, ocupa a posição (4m, 3m, 0). Qual a medida do vetor quantidade de movimento angular da partícula efetuada pelo observador em t=7s?
Resolução comentada
Partícula livre: L é constante e vale −(14/3) k̂ kg·m²/s.
A velocidade é v = (4−2, 3−5)/(5−2) = (2/3, −2/3) m/s. Sendo a partícula livre, L = r × mv é constante. Em t = 2 s, com r = (2, 5): L_z = x·vᵧ − y·vₓ = 2(−2/3) − 5(2/3) = −14/3 kg·m²/s. Esse valor vale também em t = 7 s.
Análise das alternativas
A) o L não é nulo, pois a trajetória não passa pela origem. C) tem o sinal trocado. D) e E) vêm de erros no produto vetorial.
Referência: Conservação do momento angular.
Resolução comentada do VaiConcursos.