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Enunciado

Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 9.Exercícios e Problemas - Ex. 51

Uma espaçonave com massa de 2,0 ×   10 6   k g está voando em velocidade de cruzeiro de 5,0 ×   10 6   m / s quando o reator de antimatéria falha, provocando a explosão da nave em três pedaços. Um deles, com massa de 5,0 ×   10 5   k g , é arremessado diretamente para trás com uma velocidade de 2,0 × 10 6   m / s . Um segundo pedaço, com massa de 8,0 ×   10 5   k g , segue em frente a 1,0 ×   10 6   m / s . Quais são a orientação e o módulo da velocidade do terceiro pedaço?

Passo 1

Wow retor de antimatéria, irado!

E vamos representar a espaçonave antes da explosão e depois da explosão

Agora imediatamente depois que explode:

Onde a massa do segundo corpo será de:

m + 5 × 10 5 + 8 × 10 5 = 2 × 10 6

m = 7 × 10 5   k g

Passo 2

E não é por que temos três corpos que a conservação do momento linear se torna inválida. Mesmo que tenha n pedaços o momento linear continuará valendo para todos os corpos, da seguinte forma:

p o = p f

2 × 10 6 ⋅ 5 × 10 6 = - 2 × 10 6 ⋅ 5 × 10 5 + 8 × 10 5 ⋅ 10 6 + ( 7 × 10 5 v )

Supondo v   positivo para o corpo do meio.

Então:

v = 2 × 10 6 ⋅ 5 × 10 6 + 2 × 10 6 ⋅ 5 × 10 5 - 8 × 10 5 ⋅ 10 6 7 × 10 5

O que nos dará:

v = 14.57 × 10 6   m / s

Então ele segue o mesmo sentido de velocidade da massa de 8 × 10 5   k g

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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