Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 9.Exercícios e Problemas - Ex. 16
Um planador com 10 m de comprimento e massa 680 kg (incluindo a dos passageiros) plana horizontalmente a 30 m/s quando um paraquedista de 60 kg cai do planador após liberar a trava que o mantinha seguro. Qual a velocidade do planador após o paraquedista ter saltado?
Passo 1
Esse exercício parece ser mais um daqueles chatinhos de conservação do momento linear... assim, somos rapidamente levados a escrever:
Fácil, não?! Mas essa resposta está errada!!! Qual foi o erro da solução acima? Observe que simplesmente ignoramos que depois do paraquedista se soltar, ele irá fazer de tal modo que tenha a mesma velocidade do planador.
Passo 2
Portanto, a conta correta a se fazer é:
Resolvendo para , encontramos . Ficou surpreso com o resultado?
Passo 3
Note que esse é um problema diferente, por exemplo, do Problema 14. No problema 14, consideramos que uma carga de cascalho cai verticalmente no interior do vagão. O cascalho, inicialmente, não possui velocidade horizontal. Quando cai no vagão, o cascalho é subitamente acelerado até a velocidade do trem. Dessa maneira, o trem deve fazer uma força no cascalho; pelo princípio da ação-reação, o cascalho deve fazer uma força no vagão; note que a força tem acelera o cascalho e freia o trem, até que ambos tenham a mesma velocidade.
Resposta
30 m/s.