Enunciado

Os dois vagões de mina de massas iguais são conectados por uma corda que está inicialmente frouxa. O vagão A recebe um empurrão que transmite a ele uma velocidade de 1,2   m / s com o vagão B inicialmente em repouso. Quando a folga é eliminada, a corda sofre um impacto de tração que transmite uma velocidade para o vagão B e reduz a velocidade do vagão A . ( a ) Se 40 % da energia cinética do vagão A são perdidos durante o impacto na corda, calcule a velocidade v B transmitida ao vagão B . ( b ) Em seguida ao impacto inicial, o vagão B alcança o vagão A e os dois se acoplam. Calcule a velocidade final comum v C .

Passo 1

Bom galera, nesse exercício queremos encontrar a velocidade transmitida e a velocidade final comum. Sabemos que

Δ G = 0

a Podemos então escrever

m 1,2 = m v a + m v b

Dessa forma, temos que

v a + v b = 1,2

Passo 2

Como 40 %   da energia cinética é perdida, sabemos que

Δ T = 0,4 T

Portanto,

1 2 m 1,2 2 - 1 2 m v a 2 + v b 2 = 0,4 1 2 m 1,2 2

Chegamos então na seguinte equação

v a 2 + v b 2 = 0,864

Solucionando a equação, temos

v b = 0,822   m / s

v a = 0,337   m / s

A outra raiz da equação pode ser desprezada.

Passo 3

b Sabemos que

Δ G = 0

Temos então

m 1,2 = 2 m v c

Isolando v c , temos

v c = 0,6   m / s

Resposta

( a )   v b = 0,822   m / s

v a = 0,337   m / s

b v c = 0,6   m / s

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