a figura mostra um dispositivo constituído de uma caixa de massa 0,5 kg e de um projétil de massa 0,125 kg, preso a ela por um mecanismo de espoleta. Esse dispositivo se encontra na borda de uma mesa sem atrito, de altura 0,45 m. Sabendo-se que, disparada a espoleta, o projétil atinge o solo no ponto A, distando 0,3 m do pé da mesa, determine, em cm/s, a velocidade de recuo da caixa sobre a mesa. (Use g= 10 m/s^2)
Soluções para a tarefa
Resposta:
25cm/s
Explicação:
h = gt²/2
- 0,45 = - 10t²/2
t² = 0,09
t = 0,3 s (I)
Esse é o mesmo tempo que o projétil leva para percorrer a distância horizontal de 0,3 m. Podemos calcular a velocidade horizontal do projétil, que, ao contrário da vertical, é constante:
Vp = S/t = 0,3/0,3
Vp = 1 m/s (II)
Voltemos à mesa, onde tudo começou: o projétil de massa 0,125g foi lançado para um lado, e a caixa de 0,5kg para outro. Suponhamos que o projétil tenha sido lançado para a direita. A caixa recuou para a esquerda:
ΔQ = 0
(massa do projétil).(velocidade do projétil) + (massa da caixo.velocidade da caixa) = 0
mp.Vp + mc.Vc = 0
(0,125).(1) + (0,5).Vc = 0
0,125 + 0,5Vc = 0
Vc = - 0,25 m/s
O sinal negativo indica que a caixa saiu no sentido contrário ao do projétil.
crédito:Tarso