Enunciado
Física - Curso de Física Básica - Mecânica Volume 1 - 5ª Edição - Herch Moysés Nussenzveig- Ed: 5º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 6
No fundo de uma mina abandonada, o vilão, levando a mocinha como refém, é perseguido pelo mocinho. O vilão, de 70 Kg, leva a mocinha, de 50 Kg, dentro de um carrinho de minério de 540 Kg, que corre com atrito desprezível sobre um trilho horizontal, à velocidade de 10 m/s. O mocinho, de 60 Kg, vem logo atrás, num carrinho idêntico, à mesma velocidade. Para salvar a mocinha, o mocinho pula de um carrinho para o outro, com uma velocidade de 6m/s em relação ao carrinho que deixa para trás. Calcule a velocidade de cada um dos carrinhos depois que o mocinho já atingiu o carrinho da frente.
Passo 1
Aqui nosso mocinho dá um pulo que empurra o carrinho dele pra trás e chega com velocidade no carrinho da frente, então é de se esperar que o dele diminua sua velocidade e o da mocinha aumente! Seria bom se a questão perguntasse só isso, mas infelizmente temos que calcular as velocidades exatas, hehe. Mas tá de boa, vem comigo!
- Carrinho 1
- Carrinho 2
Aqui só atuam forças internas e por isso . Vamos usar e pras massas e velocidades do mocinho já que ele pesa 60 Kg
Como todo mundo tá na mesma direção podemos abandonar os vetores um poquinho, reescrevendo a expressão acima,
Mas a gente sabe que o mocinho saiu com a mais que o carrinho 1, então
Passo 2
A variação de momento do carrinho 2 vem do momento que o mocinho irá transferir para ele
Vamos calcular o momento inicial do carrinho 2, que inclui sua massa e das pessoas nele,
Agora o momento do mocinho ao sair do carrinho 1,
Finalmente, o momento final do carrinho 2 é esse aqui
Substituindo as massas e igualando à equação