Question

Um carro de 1500 kg se move na direção oeste com uma velocidade de 20 m/s, e um caminhão de 3000 kg se move para leste com uma velocidade de 16 m/s. Determine a velocidade do centro de massa do sistema formado pelos dois veículos.

Answer 1

A velocidade do centro de massa do sistema será de 4 m/s.

Podemos calcular a velocidade média do centro de massa de um sistema por meio de uma média ponderada. Veja a equação abaixo -

Vc = V1.m1 +V2.m2/(m1 + m2)

Onde, o produto entre a velocidade e a massa do corpo representa a quantidade de movimento do mesmo.

No caso em questão temos -

V1 = 20m/s

V2 = 16 m/s

m1 = 1500 kg

m2 = 3000 kg

Adotaremos o sentido leste como positivo e o sentido oeste como negativo.

Vc = - 1500. 20 + 3000. 16/(1500 + 3000)

Vc = - 30000 + 48000/4500

Vc = 18000/4500

Vc = 4,0 m/s

O sentido do movimento será positivo, ou seja para a direção leste.