Um projétil de 6 kg é disparado num ângulo com a horizontal, com velocidade inicial de 40 m/s. No topo da sua trajetória, o projétil explode em dois fragmentos com massas de 2 kg e 4 kg. Os fragmentos deslocam-se na horizontal, imediatamente depois da explosão, e o fragmento de 2 kg cai no lugar do disparo do projétil. Determine:

a. O local onde cai o fragmento de 4 kg;

Temos que a velocidade da bala nas duas direções é dada por

no ponto mais alto da trajetória a velocidade em y se anula, então conseguimos encontrar o tempo de subida

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Com o tempo de subida podemos calcular a distância percorrida em x e também a altura máxima

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Como o fragmento de 2kg caiu exatamente no ponto de lançamento temos que sua velocidade, com componente apenas em x, no instante inicial, ponto da colisão é igual a

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Então por conservação do momento linear temos

Tendo a velocidade do fragmento de 4kg em x, que permanece constante durante toda a trajetória, e sabendo que o tempo de subida é igual o de descida, temos que a posição x que esse fragmento irá percorrer é

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