Um corpo de massa move-se na direção positiva do eixo x com velocidade inicial . Uma explosão interna de curta duração divide o corpo em três pedaços. Imediatamente após a explosão, um dos fragmentos, com massa , afasta-se do local da explosão com velocidade ao longo do eixo y positivo. Um segundo fragmento, com massa , tem velocidade de módulo na direção x negativa.
- Determine a velocidade do terceiro fragmento. Escreva sua expressão em termos dos vetores unitários nas direções x e y. Calcule seu módulo.
- Calcule a quantidade de energia liberada na explosão.
Passo 1
- Sendo as forças da explosão muito grandes e atuando por um muito curto período de tempo, podemos considerar o sistema isolado e com isso podemos utilizar a conservação do momento linear.
- A energia liberada durante a explosão pode ser calculada fazendo a diferença entre a energia cinética inicial e final. Assim, calcularemos:
Fazendo a conservação do momento linear, teremos:
Isolando , teremos:
Substituindo os valores:
Calculando o módulo da velocidade, teremos: