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Exercícios Resolvidos de Vetor Velocidade e Aceleração Média

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Enunciado

UFSCAR, São Carlos, Física 1, Listas de F1 - Profº Pedro Moreira - Lista 1 - Cinemática, Questão 4

Dois astronautas estão arremessando uma bola de um para o outro. O astronauta 1 de massa m1 está inicialmente movendo a uma velocidade v1. O astronauta 2 de massa m2 está movendo no mesmo sentido e direção que o 1 com velocidade v2, sendo que v2 > v1. O astronauta 1 arremessa a bola de massa m com velocidade relativa u a ele mesmo na direção oposta ao seu movimento. O astronauta 2 pega a bola. Quais são as velocidades finais do astronauta 1 e do astronauta 2 ?

Passo 1

Fala pessoal, tudo beleza? Vamos para mais uma questão de física. Dessa vez de conservação do movimento. Vamos descobrir as velocidades dos astronautas

Passo 2

Como não existe perda de energia, a quantidade de movimento se conserva. Ou seja o produto massa velocidade antes e depois do impacto é o mesmo

Vamos começar pelo astronauta 1 . A sua massa inicial é

m 1   +   m

e sua velocidade inicial

v 1

A bola é lançada com a quantidade de movimento igual a

- u m

Logo, pela preservação da quantidade de movimento

- u m + v 11 m 1 = ( m 1   +   m ) v 1

⇒ v 11 = ( ( m 1   +   m ) v 1 + u m ) / m 1

Ou seja, o astronauta 1 ganha velocidade.

Passo 3

Agora, vamos para o astronauta 2

A quantidade de movimento do sistema antes de receber a bola é

v 2 m 2 - u m

e após receber a bola é

v 22 ( m 2 + m )

Logo, pela conservação de momento

v 22 ( m 2 + m ) = v 2 m 2 - u m

⇒ v 22 = ( v 2 m 2 - u m ) / ( m 2 + m )

O astronauta 2 perde velocidade

Prontinho pessoal!! Finalizamos mais uma questão. Espero que os passos tenham ficado claros. Até a próxima questão e bons estudos!!!! 😊

Resposta

D e s e n v o l v i m e n t o   A c i m a

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