Question

(UFU-MG) Um skatista, sabendo que sua massa é de 45kg, deseja saber a massa de sua irmãzinha menor.Sendo ele um bom conhecedor das Leis da Física, realiza o seguinte experimento; ele fica sobre um skate e coloca sua irmãzinha sentada em outro skate, distante 40m de sua posição. Uma corda muito leve é amarrada no skate da irmãzinha e o skatista exerce um puxão na corda trazendo o skate e a irmãzinha em sua direção, de forma que ambos se encontram a 10m da posição inicial do skatista. Sabendo-se que cada skate possui massa de 1kg e, desprezando o peso da corda e o atrito das rodas do skates com o chão, após alguns cálculos o skatista conclui que a massa da irmãzinha é de :

Answer 1

Olá!

Bom, esse enunciado é bem simples de resolver e traz assuntos referentes a conceitos de conservação de quantidade de movimento.

Como podemos observar no enunciado o encontro entre irmão ocorre a 10m de onde o irmão estava anteriormente, pois isso ele andou 10m e a irmã 30m. Sendo que esse fato ocorreu no mesmo intervalo de tempo, fazendo com que a irmã tenha andado três vezes mais rápido que o irmão.

Temos que adotar um eixo, podemos pegar o da irmã, então teremos:

Qmovimento antes=0
Qmovimento depois = 3v(Mirmã+Mskate)-v(Mirmão+Mskate) = 3v(M+1)-v(45+1).

Temos que observar que o 3v é pq a irmã estava a 3 vezes mais que o valor da velocidade do irmão.

Então temos:

0=3v(M+1)-v(45+1)
3v(M+1)=v46

Quando anulamos v de um dos dois lados, teremos:

3(M+1)=46
M+1=15,3
M=14,3Kg

A resposta é 14,3Kg.

Espero ter ajudado! Bons Estudos!