Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 9.Exercícios e Problemas - Ex. 14
Um vagão de trem de desloca-se a quando uma carga de de cascalho subitamente cai dentro do mesmo. Qual é a velocidade do vagão logo após a carga de cascalho ter caído dentro dele?
Passo 1
O momentum, ou quantidade de movimento, de um corpo é a sua massa multiplicada por sua velocidade.
Em uma situação que podemos desconsiderar a ação de forças externas, essa quantidade de movimento é conservada. Então, o momentum do vagão antes do cascalho cair dentro dele, e o momentum logo após o cascalho cair têm o mesmo valor.
Podemos escrever isso da seguinte forma:
Onde e são as velocidades inicial e final do vagão, e e são as massas do mesmo nas situações avaliadas.
Passo 2
A situação inicial é do vagão, de 10000 kg, com velocidade de 2 m/s. A situação final, é o mesmo vagão, mas com o incremento de 4000 kg de cascalho, com uma velocidade final desconhecida.
Podemos determinar essa velocidade facilmente pela equação. Só aplicar os valores que temos, assim:
É essa então a velocidade do vagão de trem após o cair do cascalho!