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Enunciado

Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas Adicionais - Ex. 118

Um vagão aberto de 2140   k g , que pode se mover com atrito desprezível, está parado ao lado de uma plataforma. Um lutador de sumô de 242   k g corre a   5,3   m / s pela plataforma (paralelamente aos trilhos) e pula no vagão. Qual é a velocidade do vagão se o lutador (a) para imediatamente, (b) continua a correr a 5,3   m / s em relação ao vagão, no mesmo sentido, e (c) faz meia volta e passa a correr a 5,3   m / s em relação ao vagão no sentido oposto?

Passo 1

Então pessoal, precisamos definir ascondições iniciais do problema e para isso vamos chamar a massa do vagão de M , a massa do lutador de sumô de m , a velocidade inicial do lutador de sumô de v 0 e a velocidade final do vagão de v .

De acordo com a lei de conservação do momento, m v 0   =   ( M   +   m ) v e, portanto :

v = m v 0 M + m = 242 k g 5,3 m s 2140   k g + 242   k g = 0,54 m s

Passo 2

Bom galera , como sabemos que v r e l   =   v 0 , obtemos assim que :

m v 0 = M v + m v + v r e l = m v 0 + M + m v

e, portanto, a velocidade do vagão é v   =   0 .

Passo 3

Bom pessoal , nesse caso, m v 0   =   M v   +   m   ( v   –   v r e l ) , o que nos dá :

v = m v 0 + v r e l m + M = 242 k g 5,3 m s + 5,3 m s 2140   k g + 242   k g = 1,1 m s

Resposta

v = 0,54 m s

v = 0

v = 1,1 m s

Tranquilo galera? Bora resolver mais questões então

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