Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 8.2 - Ex. 16

Você está em pé sobre uma camada de gelo de um estádio de futebol em um país frio; despreze o atrito entre seus pés e o gelo. Um amigo joga para você uma bola de 0,400   k g que se desloca horizontalmente com velocidade de 10,0   m / s . Sua massa é igual a 70,0   k g .

a) Se você agarra a bola, com que velocidade você e a bola se deslocarão logo a seguir?

b) Se a bola colide com você e rebate em seu peito, passando a adquirir uma velocidade horizontal de 8,0   m / s em sentido oposto ao inicial, com que velocidade você se desloca após a colisão?

Passo 1

Olá, meu amigo. Yuri aqui e estarei te ajudando a resolver essa atividade.

Sabemos que o momento linear total de um sistema é a soma vetorial dos momentos lineares das partículas individuais que compõem o sistema:

p → = p A → + p B → + …   1

Onde os momentos lineares de uma partícula são dados por:

p → = m v →   2

Também sabemos, para um sistema isolado, que o momento linear do sistema é conservado, ou seja:

p → = constante

Dado que há atrito negligenciável entre meus pés e o gelo, então o sistema (eu e a bola) é considerado um sistema isolado.

Passo 2

  1. Oi, galerinha! Tudo bom? Nessa questão temos a conservação do momento linear, ou seja,

    2. p a n t e s = p d e p o i s

    Lembrando que,

    p = m v

    Então agora vamos analisar cada situação!

    Antes da colisão temos:

    v b o l a = 10 m / s

    m b o l a = 0,4 k g

    v e u = 0

    m e u = 70 k g

    Depois da colisão:

    m = 70 + 0,4 = 70,4 k g

    v = ?

    Como o momento linear total deve ser conservado, então:

    p a n t e s = p d e p o i s

    10 ∙ 0,4 + 0 ∙ 70 = 70,4 v

    4 = 70,4 v

    v = 4 70,4 = 0,056 m / s

    Assim o sistema (bola e eu) adquire uma velocidade de 0,056 m / s no mesmo sentido de lançamento da bola.

    Passo 3

  2. Aqui vamos seguir o mesmo raciocínio!

Antes da colisão temos:

v b o l a = 10 m / s

m b o l a = 0,4 k g

v e u = 0

m e u = 70 k g

Depois da colisão:

v b o l a = - 8 m / s

m b o l a = 0,4 k g   ; m e u = 70 k g

v e u = ?

O momento linear total deve ser conservado, então:

p a n t e s = p d e p o i s

10 ∙ 0,4 + 0 ∙ 70 = - 8 ∙ 0,4 + 70 v e u

4 = - 3,2 + 70 v e u

4 + 3,2 = 70 v e u

v e u = 7,2 70 = 0,10 m / s

Assim após a colisão eu adquiro a velocidade de 0,10 m / s na direção do lançamento original da bola.

Resposta

a ) 0,056 m / s

b ) 0,1 m / s

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um pinguim de cerâmica apoiado sobre sua televisão repentinamente se parte em dois pedaços. Um pedaço, com massa ma voa da direita para esquerda com velocidade va. O outro pedaço, massa mb, voa da esq
Três vagões conectados estão se movendo em uma estrada de ferro e se acoplam com um quarto vagão, que estava inicialmente em repouso. Os quatro vagões continuam se movendo e se acoplam com um quinto v
Um automóvel conversível com massa igual a 1500 kg desloca-se do norte para o sul e um veículo utilitário com massa igual a 2000 kg desloca-se do leste para o oeste. Qual é a velocidade de cada carro,
Os gases que se expandem ao deixar o cano de um rifletambém contribuem para o recuo. Uma bala de calibre 30 possuimassa igual a 0,00720 kg e velocidade de 601 m/s em relação aocano, quando disparada d
Três discos de hóquei idênticos possuindo imãs que se repelem estão sobre uma mesa de ar horizontal. Eles são mantidos unidos e a seguir são libertados simultaneamente. O módulo da velocidade em cada