USP, Sem Campus, Física 1, Coletâneas de Exercícios - Parte II, Questão 18
Um caminhão carregado, M = 3 ton, viajando para o norte a 60 km/h, colide com um carro de massa total m = 1 ton, trafegando para leste a 90 km/h, num cruzamento. Calcule em que direção e de que distância o carro é arrastado pelo caminhão, sabendo que o coeficiente de atrito cinético no local do acidente é 0,5.
Passo 1
Eaew, belezinha?
Temos que determinar a distância e a direção que o caminhão irá arrastar o carro após a colisão, para isso vamos usar a conservação de momento e considerar que toda energia cinética que o conjunto possui devido a colisão será dissipada pelo atrito cinético entre ele e a superfície. Vamos lá!
Passo 2
Para encontrar a direção que o carro será arrastado, basta calcular a direção do vetor velocidade do conjunto, caminhão e carro, por meio da conservação do momento linear. Então,
Então, substituindo os valores e isolando os termos de cada componente, temos
Temos que o ângulo formado entre o eixo x e a direção que o carro é arrastado é dado por:
.
Passo 3
Para calcular a distância percorrida , basta lembrar que toda energia cinética será dissipada devido ao atrito e teremos a igualdade quando o conjunto parar
.
A questão foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!
Resposta
; O carro será arrastado na direção que faz com o eixo x.