A barra de 2 kg está pendurada na posição vertical. Um bloco de , deslizando sobre uma superfície horizontal lisa com uma velocidade de , acerta a barra na sua extremidade B. Determine a velocidade do bloco imediatamente após a colisão. O coeficiente de restituição entre o bloco e a barra em é .
Passo 1
O momento de inércia da barra em torno do ponto é calculado por
E a velocidade angular da barra após a colisão é dada por
Passo 2
Como o momento angular do sistema em torno do ponto é conservado, temos:
Logo,
Passo 3
Em virtude da colisão entre o bloco e barra deve-se aplicar a equação do coeficiente de restituição. Dessa forma, temos:
Resolvendo o sistema formado pelas equações (1) e (2), obtemos:
E
Resposta
A velocidade do bloco após a colisão é igual a .