Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 70
Um dublê de cinema (massa 80,0 kg) está em pé sobre a borda de uma janela situada a 5,0 m acima do piso (Figura 8.40). Segurando uma corda amarrada a um candelabro, ele oscila para baixo para atingir o vilão do filme (massa 70,0 kg), que está em pé diretamente abaixo do candelabro. (Suponha que o centro de massa do dublê se move para baixo 5,0 m. Ele larga a corda no instante em que atinge o vilão) a) Com que velocidade os dois adversários engalfinhados começam a deslizar ao longo do piso? b) Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre seus corpos e o piso é dado por , até que distância eles deslizam ao longo do piso?
Passo 1
Beleza pessoal?! Espero que esteja tudo bem com meu os herdeiros de Newton. Vamos dar início a mais uma resolução com o padrão de qualidade do Responde aí, então pegue seu lápis, caderno e café e vamos nessa!!!
Sabemos que, em colisões de todos os tipos, uma vez que não há força resultante externa no sistema, o momento total antes da colisão é igual ao momento total após a colisão:
Se a colisão for entre duas partículas (A e B), então obtemos:
Assim, podemos escrever a equação de colisão da seguinte forma:
Também sabemos que o teorema do trabalho-energia, do capítulo 6, diz que o trabalho total realizado sobre o corpo é igual à variação da energia cinética do corpo:
Passo 2
- Como não há outra força além da gravidade atuando sobre o dublê, então, pela conservação da energia, a energia potencial gravitacional em sua altura inicial é totalmente convertida em energia cinética no ponto de colisão.
Das equações (3) e (4), temos:
Como o dublê deixa a corda logo antes da colisão, e a força que dois inimigos entrelaçados exercem um sobre o outro durante a colisão é muito grande, podemos desprezar a força de atrito durante a colisão; Assim, o momento do sistema é conservado durante a colisão na direção horizontal.
E, como eles se movem juntos após a colisão, eles têm a mesma velocidade: