Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 9.Exercícios e Problemas - Ex. 49
A dupla de esquiadores formada por Brian e Ashley sempre é assistida com prazer por uma multidão. Rotineiramente, Brian, usando esquis de madeira, parte do topo de uma rampa com de comprimento e de inclinação. Ashley espera por Brian no meio da descida. Quando ele passa por Ashley, esta salta nos braços de Brian e segue junto com ele no caminho restante para baixo. Quanto vale sua velocidade comum na base da rampa?
Passo 1
Essa questão é um pouco mais divertida, vamos para o modelo dela:
Considerando o bloco azul como o Brian e o rosa como a Ashley. E por Torricelli temos que a velocidade do Brian antes de agarrar a Ashley será de:
Onde a aceleração do Brian na pista será de:
Pois e a normal vale para o plano inclinado.
Portanto a força peso projetada no comprimento da pista subtraída pela força de atrito cinética entre o esqui de madeira e a neve (afinal é uma pista de esqui e que vale , dado do final do livro) nos dá a aceleração resultante do Brian.
Então a velocidade do Brian na hora que se encontra com a Ashley será de:
Passo 2
Agora vamos nos preocupar com a velocidade dos dois em conjunto assim que Brian pega a Ashley por conservação do momento linear.
Pela conservação do momento linear temos que:
Passo 3
E essa com essa velocidade e o peso em conjunto os dois vão até o final da pista que tem de comprimento, então por Torricelli temos de novo:
Com sendo a velocidade no final da pista.
A aceleração não muda com o peso em conjunto, o que muda é a velocidade inicial somente.