Pedro e Paulo estão em pé sobre dois carrinhos que podem se movimentar com atritos desprezíveis sobre um plano horizontal no laboratório. No início, os dois estão em repouso, com Pedro segurando a bola pesada. Pedro lança a bola para Paulo, que a apanha e lança de novo para Pedro, o qual por sua vez a apanha, conservando-a com ele. Qual dos seguintes esquemas representa os momentos lineares (quantidade de movimento) de Pedro e Paulo no final da sequência?

Como o atrito é desprezível, não há força externa horizontal resultante sobre o sistema. Logo, a quantidade de movimento total (momento linear) do sistema permanece constante.

Considere o sistema completo: Pedro + Paulo + bola.

• No início, todos estão em repouso ⇒ $\vec P_{\text{total, inicial}} = 0$.
• Em todos os lançamentos e recepções, as forças envolvidas são internas ao sistema (ações e reações entre pessoas, carrinhos e bola), então $\vec P_{\text{total}}$ continua sendo zero.

No final da sequência, a bola fica com Pedro, então podemos “juntar” Pedro + bola como um único conjunto. Assim, no instante final: [ \vec p_{(Pedro+bola)} + \vec p_{Paulo} = 0 ] Ou seja, [ \vec p_{(Pedro+bola)} = -\vec p_{Paulo} ] Isso implica que os momentos lineares finais de Pedro (com a bola) e de Paulo têm mesmo módulo e sentidos opostos.

Como Pedro começa à direita e lança a bola para a esquerda (em direção a Paulo), ele recua para a direita; depois, ao receber de volta a bola (que vem da esquerda para a direita), Pedro recebe um impulso para a direita e o conjunto ajusta, mas a condição final obrigatória é: um para a esquerda e o outro para a direita, com setas iguais (módulos iguais).

Alternativa correta: (A).