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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 73

Combinando leis da conservação. Um bloco de gelo de 5,0   k g desliza a 12,0   m / s sobre o piso de um vale coberto de gelo quando colide e prende-se a outro bloco de gelo de 5,00   k g que estava inicialmente em repouso (Figura P 8.73 ). Como o vale é de gelo, não há atrito. Após a colisão, até que altura acima do plano do vale os blocos combinados subirão?

Passo 1

Fala, galera! Beleza? Vamos resolver essa questão!

O enunciado pediu pra gente determinar a altura acima do plano do vale que os blocos subirão depois da colisão.

Esse exercício não pode ser resolvido em apenas uma etapa pois acontece duas coisas nele:

  1. Durante a colisão o momento é conservado.
  2. Após a colisão a energia é conservada.

Ou seja, vamos trabalhar com essas duas leis de conservação, uma de cada vez, pra chegar no resultado pedido pelo enunciado. Vem comigo!

Passo 2

Primeiro vamos usar a conservação do momento para descobrir a velocidade que os blocos presos estão após a colisão:

m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 + m 2 v

Ou seja:

( 5,0   k g ) ( 12,0   m / s ) + 0 = 10   k g v  

Isolando o v teremos:

v = 60   k g ⋅ m / s 10   k g

v = 6,0   m / s

Passo 3

Agora que sabemos a velocidade dos blocos unidos depois da colisão podemos usar a conservação de energia e descobrira altura eu eles chegaram:

1 2 m v 2 = m g h

⇒ h = v ² 2 g

Ou seja:

h = ( 6,0   m / s ) ² 2 ( 9,8   m / s ² )

h = 1,8   m

Valeu, galera! Até a próxima! 😉

Resposta

h = 1,8   m

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