USP – Física 1 2020.1 – P1– Questão 4
Um sistema possui duas partículas que movimentam-se no plano . No instante, o centro de massa do sistema tem vetor posição , pois uma das partículas com massa está na origem e a outra, com massa , tem vetor posição . Sabendo que a velocidade instantânea do centro de massa do sistema é dada por , podemos afirmar que o módulo da força externa resultante que atua no sistema no instante , em Newtons, é:
Passo 1
Fala galera, tudo bem? Vou ajudar você a resolver essa questão! Vamos lá?
A ideia aqui é combinar as expressões para o vetor centro de massa com a segunda lei de Newton aplicada à força externa, tranquilo?
Vamos começar relembrando da expressão que dá o vetor posição do centro de massa:
Mas temos que está na origem, então , assim conseguimos uma expressão para :
Passo 2
Agora vamos aplicar a segunda lei de Newton na força externa:
Para aplicar a segunda lei precisamos da aceleração.
Mas a aceleração do centro de massa é a derivada temporal da velocidade do centro de massa:
E no instante a aceleração é:
Agora podemos voltar para a força externa, substituindo a aceleração e a expressão para a massa :
Beleza?
Pronto pra próxima questão? =)