Question

Uma criança avista uma fruta madura em uma árvore a uma certa altura. Como a fruta está fora de seu alcance, a criança tenta derrubá-la jogando pequenas pedras em sua direção. Quando finalmente uma pedra atinge a fruta, ela se desprende do galho e cai. Imagine que a pedra fique presa dentro da fruta. Considere que a fruta tem uma massa de m = 200 g, a pedra tem uma massa de 50 g e, quando atinge a fruta, tem uma velocidade horizontal de 2 m/s. Calcule a velocidade horizontal da fruta com a pedra logo após ser atingida e assinale a alternativa correta.a) 0,4 m/s. b) 2,0 m/s. c) 4,0 m/s. d) 8,0 m/s.

#UNICAMP

Answer 1

Após a colisão a velocidade do sistema pedra-fruta será de 0,4 m/s. Letra a).

Vamos considerar apenas o movimento horizontal tanto antes da pedra colidir com a fruta quanto depois da colisão.

Pelo princípio da conservação da quantidade de movimento vamos ter que:

$Q_{antes} = Q_{depois}$

Considerando que a fruta antes da colisão estava em repouso, e que a quantidade de movimento de um móvel é dada por:

Q = mv

Vamos ter então:

$m_{pedra}*v_{antes} + m_{fruta}*0 = (m_{fruta} + m_{pedra})*v_{depois}\\\\50*2 + 0 = (50 + 200)v_{depois}\\\\250v_{depois} = 100\\\\v_{depois} = 100/250 = 0,4 m/s$

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