Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 71
. Um bloco de madeira de situa-se na borda de uma mesa sem atrito, acima do piso. Uma bola de barro de desliza ao longo do percurso da mesa com uma velocidade de , atinge o bloco de madeira e adere a ele. O objeto combinado deixa a borda da mesa e cai no chão. Que distância horizontal o objeto combinado terá percorrido quando alcançar o piso?
Passo 1
Para resolver essa questão vamos aproveitar que o momento é conservado e usar a conservação de momento para encontrar a velocidade do objeto combinado após a colisão.
Tendo essa informação podemos usar as equações cinemáticas muito já conhecidas por nós para descobrir a distância pedida pelo enunciado.
Prontos? Vamos lá!
Passo 2
Como dito no passo anterior vamos usar a conservação de momento junto com as informações que o enunciado nos dar para encontrar a velocidade, lembrando que a colisão acontece na mesa então até o momento estamos preocupados apenas com a componente :
Isolando o teremos:
Passo 3
Agora que descobrimos a velocidade depois da colisão sabemos a velocidade que o objeto cai da mesa então para descobrir a distância horizontal vamos usar a equação da cinemática:
Que para o nosso problema ficará:
Mas pera aí, não sabemos quem é mas podemos descobrir ele usando a mesma equação mas agora para considerando a mesa como a origem e que eixo positivo é para baixo. Ou seja:
Que ficará para nosso problema:
Isolando teremos:
Vamos substituir o na nossa última equação de