Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 9.Exercícios e Problemas - Ex. 38
Dois patinadores de gelo, com massas de 50 kg e 75 kg, encontram-se no centro de um ringue de patinação circular com 60 m de diâmetro. Os patinadores empurram um ao outro e deslizam em sentidos opostos ao longo do ringue. Se o mais pesado deles alcança a borda em 20 s, quanto tempo leva para que o outro alcance a borda também?
Passo 1
Veja o seguinte esquema:
Como os patinadores empurram um ao outro, temos que há a conservação da quantidade de movimento do sistema deve permanecer constante.
Passo 2
- No início, os dois patinadores estão parados, de modo que .
- No fim, temos que (note que está para a esquerda, por isso o sinal negativo).
Pela conservação da quantidade de movimento:
Passo 3
Note agora que o movimento dos patinadores é um movimento uniforme. Dessa maneira, temos que ( = tempo do mais pesado; = tempo do mais leve):
Isolando na primeira equação, temos . Colocando tal valor na segunda, temos:
Resposta
Demora 13,3 s.