Um bloco de 3 kg se move no sentido negativo do eixo x a 5 m / s, e outro de 5 kg se move no sentido positivo de x a 3 m / s. b) Subtraia vc m da velocidade de cada um dos blocos para obter a velocidade de cada bloco no referencial do centro de massa.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos dois blocos com massas diferentes se movendo em direções opostas ao longo do eixo . O bloco de 3 kg está indo para a esquerda (sentido negativo) a 5 m/s, e o bloco de 5 kg está indo para a direita (sentido positivo) a 3 m/s. O conteúdo que vamos precisar aqui é o conceito de velocidade do referencial do centro de massa. Nosso objetivo é descobrir como as velocidades de cada bloco se parecem quando observamos a partir do centro de massa do sistema.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a velocidade do centro de massa ( vcm = m1 v1 + m2 v2m1 + m2 ). A fórmula para isso é:
vcm = 3 times (-5) + 5 times 33 + 5 = -15 + 158 = 08 = 0 , m/s
Aqui, , (negativo porque está para a esquerda), , e (positivo porque está para a direita).
Substituindo os valores:
Então, a velocidade do centro de massa é 0 m/s.

Passo 3

Agora que sabemos que o centro de massa está parado ( v' = v - vcm ), para encontrar a velocidade de cada bloco no referencial do centro de massa, precisamos subtrair v'1 = v1 - vcm = -5 - 0 = -5 , m/s da velocidade de cada bloco. A fórmula é:
v'2 = v2 - vcm = 3 - 0 = 3 , m/s
Como , a velocidade no referencial do centro de massa será a mesma da velocidade original do bloco.
Para o bloco de 3 kg:
Para o bloco de 5 kg:

Resposta

No referencial do centro de massa, a velocidade do bloco de 3 kg é e a velocidade do bloco de 5 kg é .

Exercícios relacionados