Na fig. 9.67, o bloco 1 de massa desliza sem velocidade inicial ao longo de uma rampa sem atrito a partir de uma altura e colide com o bloco 2 de massa , inicialmente em repouso. Após a colisão, o bloco 2 desliza em uma região onde o coeficiente de atrito cinético é 0,50 e para depois de percorrer uma distância nessa região. Determine:
(f) o vetor impulso sobre o bloco 2 durante a colisão inelástica em função de .

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos dois blocos: o bloco 1 com massa que desce uma rampa sem atrito a partir de uma altura , e o bloco 2 com massa que está inicialmente parado. Quando o bloco 1 bate no bloco 2, queremos descobrir o vetor impulso que atua sobre o bloco 2 durante essa colisão inelástica. Para isso, vamos precisar entender conceitos de impulso e quantidade de movimento.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é impulso. Impulso ( ) é definido como a mudança na quantidade de movimento de um objeto. A fórmula é:
Onde é a quantidade de movimento, que é massa vezes velocidade ( ).

Passo 3

Antes da colisão, o bloco 2 está em repouso, então sua quantidade de movimento inicial é zero:
Depois da colisão, o bloco 2 adquire uma certa velocidade . Assim, sua quantidade de movimento final é:

Passo 4

Aplicando a fórmula do impulso:
Então, o impulso sobre o bloco 2 é .

Passo 5

Agora, precisamos encontrar a velocidade do bloco 2 após a colisão. Para isso, vamos usar a conservação de energia. Antes de colidir, o bloco 1 tem energia potencial devido à altura :
Quando o bloco 1 desce a rampa, essa energia se transforma em energia cinética:
Resolvendo para :

Passo 6

Agora que temos , substituímos na expressão do impulso:

Resposta

O vetor impulso sobre o bloco 2 durante a colisão inelástica é:

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Na fig. 9.67, o bloco 1 de massa desliza sem velocidade inicial ao longo de uma rampa sem atrito a partir de uma altura e colide com o bloco 2 de massa , inicialmente em repouso. Após a colisão, o bloco 2 desliza em uma região onde o coeficiente de atrito cinético é 0,50 e para depois de percorrer uma distância nessa região. Determine:
© a velocidade do centro de massa imediatamente antes da colisão inelástica.
Na prova de resistência do para- * 2 pontos choque de um novo carro, o veículo, de 2000 kg e a , colide com um obstáculo, sendo parado em . Determine a força média que atuou no carro durante o impacto.


40 kN
12 kN
400 kN
Na fig. 9.67, o bloco 1 de massa desliza sem velocidade inicial ao longo de uma rampa sem atrito a partir de uma altura e colide com o bloco 2 de massa , inicialmente em repouso. Após a colisão, o bloco 2 desliza em uma região onde o coeficiente de atrito cinético é 0,50 e para depois de percorrer uma distância nessa região. Determine:
(d) a velocidade do centro de massa imediatamente após a colisão inelástica.
Na fig. 9.67, o bloco 1 de massa desliza sem velocidade inicial ao longo de uma rampa sem atrito a partir de uma altura e colide com o bloco 2 de massa , inicialmente em repouso. Após a colisão, o bloco 2 desliza em uma região onde o coeficiente de atrito cinético é 0,50 e para depois de percorrer uma distância nessa região. Determine:
(e) o vetor impulso sobre o bloco 1 durante a colisão inelástica em função de .