Física I ⇒ Conservação da Quantidade de Movimento Tópico resolvido

[felps]

Alguém poderia me ajudar?

Um bloco [tex3]A[/tex3], de massa [tex3]m_A = 2,0kg[/tex3], é lançado com uma velocidade [tex3]v_A = 4,0m/s[/tex3] num plano horizontal liso, colidindo com uma esfera [tex3]B[/tex3], de massa [tex3]m_B = 5,0kg[/tex3]. A esfera estava inicialmente parada e suspensa por um fio, como mostra a figura deste problema. Verifica-se que após a colisão essa esfera atinge uma altura [tex3]h = 0,20m[/tex3]. Considerando [tex3]g = 10m/s^2[/tex3]:

Qual é o módulo e o sentido da velocidade do bloco [tex3]A[/tex3] após a colisão?

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Resposta

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[tex3]1m/s[/tex3], em sentido contrário à velocidade inicial.

[theblackmamba]

Da conservação da quantidade de movimento:

[tex3]m_A v_A+m_Bv_B=m_Av_A'+m_Bv_B'[/tex3]
[tex3]2\cdot 4+0=2\cdot v_A'+5v_B'[/tex3]

Da conservação da energia mecânica da esfera B:
[tex3]E_{cin}=E_{pg}[/tex3]
[tex3]\frac{m_B\cdot v_B^2\'}{2}=m_B\cdot g \cdot h[/tex3]
[tex3]v_B'=\sqrt{2\cdot 10 \cdot 0,2}=2m/s[/tex3]

Voltando na outra equação:
[tex3]v_A'=\frac{8-5\cdot 2}{2}=-1m/s[/tex3]. Isto significa que o bloco A para a se movimentar no sentido oposto ao que estava inicialmente.