Question

Um skatista pratica suas habilidades em uma superfície sem atrito. O conjunto skate mais a pessoa possui uma massa de 78Kg . Ao se mover com velocidade de 19,8 Km /ℎ, sem intenção, atinge um obstáculo. O skate de 3 Kg continua se movendo no mesmo sentido, com velocidade de 4,63 m/s . Qual a velocidade do skatista no instante da queda?

Answer 1

Esta é uma questão sobre a conservação da quantidade de movimento, podemos dizer que a quantidade e movimento que existe antes de uma colisão deve ser a mesma quantidade de movimento que existe depois do choque. Isso porque movimento é energia cinética, e sabemos que a energia não se perde.

Quando falamos da conservação da quantidade de movimento podemos utilizar a seguinte equação:

$Qinicial = Qfinal \\ \\ Q1 + Q2 = Q'1 + Q'2\\ \\ m1 . v1 + m2 . v2 = m'1 . v'1 + m'2 . v'2$

Assim, analisando o enunciado, podemos dizer que inicialmente temos duas massas com a mesma velocidade (pessoa + skate) e no final essas duas massas se separam e passam a ter velocidades diferentes:

$(78 - 3) . \frac{19,8}{3,6} + 3 . \frac{19,8}{3,6} = (78-3) . v'1 + 3 . (4,63)\\ \\ 75 . (5,5) + 3 . (5,5) = 75 . v'1 + 3 . (4,63)\\ \\ 429 = 75 . v'1 + 13,89\\ \\ v'1 = 5,535 m/s$

Resposta: a velocidade adquirida pela pessoa após a colisão é de 5,535 m/s.