Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 71
Um vagão está cheio de areia e se desloca com uma velocidade inicial de sobre trilhos horizontais. Despreze o atrito com os trilhos. A massa total do vagão cheio de areia é igual a . A porta do vagão não está bem fechada e a areia começa a escoar para fora pela parte inferior. Depois de minutos, escaparam do vagão. Qual é então a velocidade do vagão? (Compare sua análise com aquela que você usou para resolver o Exercício .)
Passo 1
Fala, galera! Beleza? Vamos resolver essa questão!
O enunciado pediu pra gente determinar a velocidade do vagão, sabendo que ele se desloca com uma velocidade inicial horizontal de e que vai perdendo massa ao longo do deslocamento, devido ao escoamento de areia para fora.
Ele fala pra gente comparar esse análise com a resolução do Exercício , onde vimos que a componente horizontal do momento do sistema areia e ferrovia é conservado, ou seja:
Então, sabendo que o momento linear é dado pelo produto entre a massa e a velocidade, vamos analisar o que está acontecendo no nosso sistema.
Vamos lá!
Passo 2
Nós vimos que a componente horizontal do momento da areia não muda quando vaza, então o
a velocidade do vagão não muda; permanece .
No Exercício a chuva está caindo verticalmente e inicialmente não tem componente horizontal de momento. Seu momento muda quando ele pousa no vagão de carga.
Portanto, para conservar o momento horizontal do sistema, o vagão de carga deve desacelerar.
Além disso, o momento horizontal da areia muda quando ela atinge o solo, devido à força que
é externa ao sistema areia mais vagão.
Valeu, galera! Até a próxima! 😉