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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 74

74 . O bloco B (massa de 4,00   k g ) está em repouso na borda de uma plataforma lisa, a 2,60   m acima do piso. O bloco A (massa de 2,00   k g ) desliza com uma velocidade de 8,00   m / s ao longo da plataforma em direção ao bloco B . A alcança B   e ricocheteia com uma velocidade de 2,00   m / s . A colisão projeta B horizontalmente para fora da plataforma. Qual é a velocidade de B imediatamente antes de alcançar o piso?

Passo 1

Para resolver esse exercício precisaremos de duas leis de conservação. Usaremos a conservação de momento para descobrir a velocidade de B logo depois da colisão e em seguida usaremos a conservação de energia para saber o que o enunciado pede, a velocidade de B quando ele toca o piso.

Ficou confuso? Vem comigo que vamos fazer passo a passo.

Passo 2

Como dito no passo anterior a primeira coisa que vamos fazer é usar a conservação de momento:

m A v A i + m B v B i = m A v A f + m B v B f

Substituindo as informações que o enunciado nos dar:

( 2,0   k g ) ( 8,0   m / s ) + 0 = ( 2,0   k g ) ( - 2 , 0   m / s ) + 4,0   k g v B F

Isolando v B F teremos:

v B f = 20   k g ⋅ m / s 4,0   k g = 5,0   m / s

B tinha essa velocidade quando foi projetado para fora da plataforma.

Passo 3

Agora vamos usar a conservação de energia para chegar no nosso resultado:

1 2 m v B f 2 + m g h = 1 2 m v 2 ⇒ v = v B f 2 + 2 g h

Substituindo com os valores que temos:

v = ( 5,0   m / s ) ² + 2 ( 9,8   m / s ² ) ( 2,6   m ) = 8,72   m / s

Resposta

v = 8,72   m / s

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