Enunciado
Física - Curso de Física Básica - Mecânica Volume 1 - 5ª Edição - Herch Moysés Nussenzveig- Ed: 5º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 8
Um rojão, lançado segundo um ângulo de ,explode em dois fragmentos ao atingir sua altura máxima, de 25 m; os fragmentos são lançados horizontalmente. Um deles, de massa igual a 100g, cai no mesmo plano vertical da trajetória inicial, a 90m de distância do ponto do lançamento. O outro fragmento tem massa igual a 50g. a) A que distância do ponto de lançamento cai o fragmento mais leve? b) Quais são as velocidades comunicadas aos dois fragmentos em consequência da explosão? c) Qual é a energia mecânica liberada na explosão?
Passo 1
- Aqui o centro de massa dos fragmentos continua caindo e seguindo a trilha do rojão, então pra descobrir a sua distância horizontal basta utilizarmos a fórmula do alcance do projétil!
- Aqui podemos achar as velcoidades horizontais de cada massa após a explosão descobrindo o tempo de queda e a distância horizontal percorrida. Lets bora!
- Basta calcular a energia cinética com relação às velocidades comunicadas aos projéteis! Vem comigo!
Mas aqui ainda falta descobrir a velocidade inicial, pra isso vamos usar a informação da altura máxima, nesse ponto a velocidade vertical é nula. Saca só como fica
Para y máx substitutimos na equação 2
Pegando a fórmula lá do começo vamos colocar nosso valor de
Passo 2
Para calcular a distância do outro fragmento é só aplicar na fórmula do centro de massa, belê?
Passo 3
O tempo de queda dos 2 fragmentos é o tempo de queda do centro de massa , mas o tempo de queda do fragmento também é o tempo de subida que já calculamos lá em cima
Pronto, como lá na altura máxima o rojão já tinha percorrido metade do alcance total a posição inicla dos fragmentos era . Show! Bora calcular as velocidades
Mas não acabou ainda ☹ . A velocidade comunicada aos projéteis é a velocidade relativa deles em relação ao centro de massa, fica assim então