Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 8.3 - Ex. 45
Um ornamento de 0,800 kg está pendurado por um fio de quando, repentinamente, é atingido por um míssil de trafegando horizontalmente a . O míssil incorpora-se ao ornamento durante a colisão. Qual é a tensão no fio imediatamente após a colisão?
Passo 1
Vem comigo que a gente detona essa questão juntos!
Primeiramente ornamento nesse caso é como se fosse um pêndulo.
Nesse problema temos uma caso de colisão inelástica, onde temos a conservação de momento, misturado com aplicações da segunda lei de Newton.
O enunciado pede a tensão logo após a colisão, só que ornamento logo após a colisão vai realizar uma trajetória circular, logo a força resultante é igual a força centrípeta. As únicas forças que atuam depois da colisão é a tensão e a força peso. Logo:
Passo 2
Então para calcular a tensão precisamos encontrar a velocidade , para isso vamos usar a conservação de momento, assim:
Inicialmente só temos o movimento do foguete e depois da colisão o movimento dos dois juntos, assim:
Substituindo os valores temos:
Passo 3
Agora podemos calcular a tensão no fio, temos que:
Substituindo os valores que temos, ficamos com:
Essa é a tensão no fio!