Question

(momento linear, impulso)Um vagão ferroviário de massa m=14 toneladas, dirige-se horizontalmente à velocidade de v=4 m/s para um pátio de manobras. Ao passar por um silo, 2 toneladas de grãos são subitamente despejados no vagão. Quanto tempo leva para o vagão cobrir a distância de d=500 m entre o silo e o pátio? Suponha que os grãos caíram verticalmente e desconsidere o atrito e o arraste do ar.

Answer 1

O tempo que o vagão leva para cobrir a distância de 500 m entre o silo e o pátio é de aproximadamente 107 segundos.

Pelo Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento, sabemos que a quantidade de movimento inicial de um sistema antes de derrubar os grãos será equivalente à quantidade de movimento após derrubar.

Qinicial = Qfinal

m.Vinicial = M.Vfinal

14000. 4 = (14000 - 2000). Vfinal

Vfinal = 4,67 m/s

Como temos a velocidade do vagão e a distância que o mesmo percorreu com essa velocidade, podemos calcular o tempo gasto-

V = ΔS/Δt

4,67 = 500/Δt

Δt = 500/4,67

Δt = 107 segundos