Question

Um punhado de areia de argila pegajosa de 10 g é atirado horizontalmente contra um bloco de madeira de 110 g inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. A argila adere ao bloco. Após o impacto, o bloco desliza 3,0 m antes de parar. Se o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície é 0,30, qual era a velocidade escalar da argila imediatamente antes do impacto? Considere g = 9,8 m/s².

Answer 1

1. Utilizaremos dois " assuntos " pra a resolução desse problema, inicialmente utilizaremos trabalho e energia e depois utilizaremos qtde de mov p finalizar o problema.
2. De cara, "devemos começar pelo fim", ou seja no momento pós-colisão. O punhado de areia e o bloco de madeira estão em movimento logo esse corpo tem energia cinética, que vai ser totalmente "consumida" pelo trabalho da força de atrito, uma vez que frea após 3m.
3. Logo, conclui-se que a energia cinética do corpo(bloco+punhado) é igual ao trabalho da força de atrito.
4. $\frac{m {v}^{2} }{2} = fat \times deslocamento \\ fat = coef \: de \: atrito \times normal$
5. como o sistema está na horizontal, a normal é igual ao peso do corpo
6. $normal = peso$
7. $\frac{0.12 \times {v}^{2} }{2 } = 0.3 \times 0.12 \times 9.8 \times 3$
8. Simplificamos a massa nos dois membroa e ficamos com isso:
9. ${v }^{2} = 2 \times 0.3 \times 9.8 \times 3$
10. dessa forma conclui-se que :
11. $v = \sqrt{2 \times 0.3 \times 9.8 \times 3}$
12. $v = 4.2$
13. Agora, por conservação da quantidade de movimento terminaremos o raciocínio.
14. $qantes = qdepois \\ \: 0.01 \times \gamma = 0.12 \times 4.2 \: \\ \gamma = 0.12 \times 4.2 \div 0.01 = 50.4 \: m \div s$
15. Outra maneira de pensar é que se aumentamos a massa em 12 vezes é esperado que a velocidade do novo corpo seja reduzida en 12 vezes; ou seja estaríamos lidando com a velocidade reduzida no primeiro momento da questão.