PUCRIO Física B 2019.1 G2
Um pendulo simples se encontra em repouso em sua posição de equilíbrio. Considere o fio ideal. Um pedaço de slime (uma tipo de massa que pode se deformar e grudar em outros objeto) com uma velocidade apenas com componente horizontal se desloca livremente até colidir com o pendulo, e a partir deste instante o sistema pendulo-slime passa a oscilar em torno de sua posição de equilíbrio. A massa do pendulo vale 0,05 kg e a massa de slime vale 0,03kg. O vetor velocidade do slime antes da colisão é de 4,0 i m/s.
- Determine o vetor velocidade do sistema slime-pendulo imediatamente após a colisão
- Determine a altura máxima que o pendulo irá atingir, tomando como referência a posição em que a massa se encontra no ponto de equilibrio
- Determine a variação de energia cinética do sistema slime-pendulo entre os instantes imediatamente antes da colisão e imediatamente após a colisão
- Determine o vetor Impulso sofrido pelo pêndulo devido a colisão.
Passo 1
Se a gente tá falando de colisão, massa e velocidade, então tá na ponta da língua que devemos usar a conservação de momento linea, né? :p Então vamo nessa:
No começo a gente só tem o slime em movimento, com velocidade de 4m/s na direção i. E no final a gente tem o sistema slime+pêndulo com a velocidade que queremos descobrir, que vai ter o mesmo sentido da velocidade inicial, sacou? Então:
Passo 2
Como a gente já calculou a velocidade na letra a, pra gente descobrir a altura que o pêndulo vai chegar é só a gente usar a conservação de Energia, se transformando de cinética em potencial, né? Show demaisss!
Lindíssimo!
Passo 3
E agora ficou fácil, né? A gente já sabe a massa e a velocidade antes e depois da colisão, é só a gente calcular a diferença entre as duas!
Showww!
Passo 4
Como a gente já viu nas teorias, o Impulso é a variação de quantidade de movimento! Ou seja:
Como a velocidade inicial é 0, temos que o Impulso será apenas a quantidade de movimento final! Show, então:
Resposta
- 1,5m/s (i)
- 11,25cm