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Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 8.1 - Ex. 93

Repita o problema 92 com o segundo bloco tendo uma massa de 5,0 k g e se movendo para a direita a 3,0 m / s .

Passo 1

Vamos expressar o momento total do sistema com relação ao centro de massa:

P → = ∑ m i v i = M v c m

m 1 + m 2 v c m = m 1 v 1 + m 2 v 2

3 + 5 v c m = 3 × ( - 5 ) + 5 × 3

v c m = 0

Passo 2

b) Para achar a velocidade no referencial do centro de massa, basta subtrair a velocidade do centro de massa.

u 1 = v 1 - v c m = - 5 - 0 = - 5 m / s

u 2 = v 2 - v c m = 3 - 0 = 3 m / s

Passo 3

c) Ele disse que depois da colisão, a velocidade dos blocos muda de sinal, no referencial do centro de massa. Logo:

u 1 ' = 5 m / s

u 2 ' = - 3 m / s

Passo 4

d) Para voltar para o referencial original, é só somar a velocidade do centro de massa:

v 1 ' = u 1 ' + v c m = 5 + 0 = 5 m / s

v 2 ' = u 2 ' + v c m = - 3 + 0 = - 3 m / s

Passo 5

e) A energia cinética inicial vai ser dada por:

K i = 3 × 5 2 2 + 5 × ( - 3 ) 2 2 = 60 J

A energia cinética final vai ser dada por:

K f = 3 × 5 2 2 + 5 × 3 2 2 = 60 J

Resposta

  1. 0
  2. v 1 = - 5 m / s , v 2 = 3 m / s
  3. u 1 = 5 m / s , u 2 = - 3 m / s
  4. v 1 ' = 5 m / s , v 2 ' = - 3 m / s
  5. K i = K f = 60 J
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