Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 9.Questões Conceituais - Ex. 5

5. Um carrinho de plástico de 0,2   k g e um carrinho de chumbo de 20   k g podem, ambos, rolar sem atrito sobre uma superfície horizontal. Forças de mesma intensidade são exercidas para empurrar os dois carros para a frente ao longo de 1   m de distância, a partir do repouso. Após a força cessar quando o carrinho tiver percorrido 1   m , o momentum do carrinho plástico é maior, menor ou igual ao momentum do carrinho de chumbo? Explique

Passo 1

Se liga só! Os dois carrinhos são impulsionados pela mesma força, que chamaremos de F ...

Sendo assim, a aceleração desenvolvida pelo carrinho de plástico é dada por...

F = m p l á s t i c o a 1

a 1 = F m p l á s t i c o

a 1 = F ( 0,2   k g )

a 1 = ( 5   F   m / s ² )

Usando a equação de Torriceli... Como o carrinho sai do repouso, a velocidade desenvolvida por ele após percorrer 1   m , é de...

v f 1 2 = v i 1 2 + 2 a 1 ∆ s

v f 1 = v i 1 2 + 2 a 1 ∆ s

v f 1 = 0 + 2 ⋅ 5   F ⋅ ( 1,0   m )

v f 1 = ( 3,16   F   m / s )

E para encontrar o seu momento linear nesse instante, basta fazer o produto da massa pela velocidade...

Q p l á s t i c o = m p l á s t i c o v f 1

Q p l á s t i c o = ( 0,2   k g ) ( 3,16   F   m / s )

Q p l á s t i c o = ( 0,6324   F   k g ⋅ m / s )

Passo 2

Já no caso do carrinho de chumbo, sua aceleração será de...

F = m c h u m b o a 2

a 2 = F m p l á s t i c o

a 2 = F ( 20   k g )

a 2 = ( 0,05   F   m / s ² )

E novamente usando Torircelli, a velocidade desenvolvida por ele após percorrer 1   m , é de...

v f 2 2 = v i 2 2 + 2 a 1 ∆ s

v f 2 = v i 2 2 + 2 a 1 ∆ s

v f 2 = 0 + 2 ⋅ 0,05   F ⋅ ( 1,0   m )

v f 2 = ( 0,316   F   m / s )

Obtida a velocidade, o momentum será igual à...

Q c h u m b o = m c h u m b o v f 2

Q c h u m b o = ( 20   k g ) ( 0,316   F   m / s )

Q c h u m b o = ( 6,324   F   k g ⋅ m / s )

Sendo assim, tá comprovado que o momentum do carrinho plástico émenor do que o carrinho de chumbo!

Pra falar a verdade, é 10 vezes menor!

Q c h u m b o Q p l á s t i c o = 6,324   F   k g ⋅ m / s 0,6324   F   k g ⋅ m / s ≅ 10

Resposta

M o m e n t u m   d o   c a r r i n h o   d e   p l á s t i c o   é  

m e n o r   d o   q u e   o   d o   c a r r i n h o   d e   c h u m b o .

Q c h u m b o Q p l á s t i c o = 10

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

(b) Descreva o movimento das duas extremidades do bastão no referencial do centro de massa do bastão.
26. Um bastão, com a extremidade mais massiva que a outra é lançado, é lançado no ar, a um ângulo não nulo com a vertical.(a) Descreva a trajetória do centro de massa do bastão no referencial do chão.
20. Uma zarabatana dupla é mostrada na figura 8-41. O ar é soprado no lado esquerdo, e duas ervilhas idênticas A e B estão colocadas dentro de cada canudo, como mostrado. Se a zarabatana é mantida na
30. Um carro de 2000 K g viajando a 90 K m / h bate contra uma parede imóvel de concreto.(a) Estime o tempo da colisão, supondo que o centro do carro percorre metade de sua distância até a parede, com
31. Em corridas de vagonetes ferroviários movidos a alavanca manual, uma rapidez de 32,0K m / h foi atingida por equipes de quatro pessoas. Um vagonete de 350K g de massas se move com esta rapidez, at