Um carrinho cheio de areia de massa de 3,0kg, em repouso, pode ser deslocar sobre uma superfície plana e horizontal, sem atrito e sem resistências. Um projétil de 30g é disparado na horizontal, contra o carinho. O projétil colide com o carrinho e aloja-se na areia. Logo após a colisão o conjunto carrinho projétil passa a se mover com velocidade constante percorrendo 1,0m em 10,0s. Qual era, aproximadamente, o módulo da velocidade do projétil, no SI, imediatamente antes da colisão?
Soluções para a tarefa
carrinho
M = 3 kg
Vo = 0
Se a velocidade do carrinho era 0 de início, então sua quantidade de movimento também é zero.
projétil
m = 30g
vo = ?
Conjunto carrinho + projétil
M + m = 3 + 0,03 kg
V final = 1 / 10 = 0,1 m/s
Q i = Qf
Qi ----> quant. de movimento do projétil.
Qf -----> quant. de mov. do carrinho + proj.
m.vo = (M+m).vf
0,03.vo = (3+0,03).0,1
0,03.vo = 3,03.0,1
vo = 3,03.0,1 / 0,03
vo = 303.10^-2 . 10^-1 / 3.10^-2
vo = 303.10^-3 / 3.10^-2
vo = 101.10^-3-(-2)
vo = 101.10^-3+2
vo = 101.10^-1 = 10,1 m/s
o módulo da velocidade do projétil, no SI, imediatamente antes da colisão é 10,1 m/s
Resposta:
10,1 m/s
Explicação:
m.vo = (M+m).vf
0,03.vo = (3+0,03).0,1
0,03.vo = 3,03.0,1
vo = 3,03.0,1 / 0,03
vo = 303.10^-2 . 10^-1 / 3.10^-2
vo = 303.10^-3 / 3.10^-2
vo = 101.10^-3-(-2)
vo = 101.10^-3+2
vo = 101.10^-1 = 10,1 m/s
o módulo da velocidade do projétil, no SI, imediatamente antes da colisão é 10,1 m/s