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Enunciado

Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 9.10 - Ex. 66

Uma bola de aço de massa 0 , 500   k g está presa em uma extremidade de uma corda de 70,0   c m de comprimento. A outra extremidade está fixa. A bola é liberada quando a corda está na horizontal (Fig. 9-65). Na parte mais baixa da trajetória, a bola se choca com um bloco de metal de 2,50   k g inicialmente em repouso sobre uma superfície sem atrito. A colisão é elástica. Determine (a) a velocidade escalar da bola e (b) a velocidade escalar do bloco, ambas imediatamente após a colisão.

Passo 1

Bom pessoal , em primeiro lugar, calculamos a velocidade v   da bola imediatamente antes da colisão , ou seja , no ponto mais baixo da trajetória. De acordo com a lei de conservação da energia mecânica, temos que :

m 1 g h = m 1 v 2 2

v = 2 g h = 3,7 m / s

Vamos agora analisar a colisão elástica usando a relação :

v 1 f = m 1 - m 2 m 1 + m 2 v = 0,5 k g - 2,5 k g 0,5 k g + 2,5 k g 3,7 m s = - 2,47 m s

o que significa que a velocidade escalar final da bola é 2,47   m / s .

Passo 2

Finalmente, para calcularmos a velocidade final do bloco usamos a fórmula :

v 2 f = 2 m 1 m 1 + m 2 v = 2 0,5 k g 0,5 k g + 2,5 k g 3,7 m s = 1,23 m / s

Resposta

v 1 f = 2,47 m s

v 2 f = 1,23 m s

Tranquilo galera? Bora resolver mais questões então

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