Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 95
Um projétil de explode em dois fragmentos, sendo um deles com massa de e o outro com massa de . Se o fragmento mais pesado ganhar de energia cinética com a explosão, quanta energia cinética o mais leve ganhará?
Passo 1
Fala, galera! Beleza? Vamos resolver essa questão!
O enunciado pediu pra gente determinar a quantidade de energia cinética que o fragmento mais leve ganhará depois da explosão.
Esse é um problema muito tradicional sobre bombas explodindo em pedaços. Vamos considerar que inicialmente a bomba está em repouso, de modo que seu momento linear inicial é
Após a colisão, a bomba se divide em duas partes, cada uma com momento , de modo que o momento linear final é:
Usando a conservação do momento linear, temos que:
Logo,
Desta forma, podemos escrever
Ou ainda,
Basicamente, o que achamos é que os módulos do momento linear de cada parte do projétil após a explosão são iguais. É o famoso: para ser jogado para frente temos que deixar algo para trás (referência de Interstellar, assista!!!).
Vamos lá!
Passo 2
A energia cinética ganha pelo fragmento mais pesado é
Ou ainda,
Da mesma forma, a energia ganha pelo fragmento mais leve é
Como , temos que
Agora é só fazer a conta:
Valeu, galera! Até a próxima! 😉