Enunciado
Física - Alonso e Finn - Mecânica- Ed: 2º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 3
As massas m1 = 10 kg e m2 = 6 kg são ligadas por uma barra rígida de massa desprezível (Fig. 9.26). Estando inicialmente em repouso, elas são submetidas às forças Fx = ux(8) N e Fy = uy(6) N, como está indicado. (a) Procure as coordenadas do seu CM como função do tempo. (b) Expresse a quantidade de movimento total como função do tempo.
Passo 1
Falaaa galera!!! Inicialmente, temos que a massa será de m1 + m2 = 16kg. Assim, como não existem forças externas, o centro de massa terá velocidade constante. Como sabemos a velocidade do centro de massa é dado por:
E, como temos pela Lei de Newton,
Encontrando a aceleração final, precisamos calcular o módulo da união destes dois vetores, certo? ou seja:
.
Se integrarmos a aceleração, encontramos a velocidade. Se integrarmos a velocidade, encontramos o deslocamento, que é o que queremos, certo? Assim, temos que integrar duas vezes a aceleração que encontramos, em função de t:
Observe que a constante é o x que os corpos podem ou não terem deslocado, certo?
Com o eixo y, fazemos o mesmo:
A partir de ambas as distâncias, encontramos que:
Passo 2
Em b, encontraremos o momento total, a partir da seguinte fórmula: