(FUVEST) Em um jogo, um pequeno bloco A, de massa M, é lançado com velocidade V0 = 6,0 m/s sobre a superfície de uma mesa horizontal, sendo o atrito desprezível. Ele atinge, no instante t0 = 0, o bloco B, de massa M/2, que estava parado sobre a borda da mesma mesa, ambos indo ao chão. Devido ao choque, o bloco B, decorridos 0,40 s, atinge um ponto, no chão, a uma distância DB = 2,0 m, ao longo da direção horizontal, a partir da extremidade da mesa. Supondo que nesse choque não tenha havido conservação de energia cinética e que os blocos tenham iniciado a queda no mesmo instante:
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Vb = d/t (na horizontal)
Vb = 2/0,4 = 5m/s
Vb = 5m/s
Agora utilzando a conservação da quantidade de movimento na colisão vamos determinar Va (horizontal).
Qo = Qf
Antes da colisão:
Qo = qa + qb, como qb = 0 (bloco B em repouso)
Qo = qa
Qo = mva
Qo = 6m
Depois da colisão:
Qf = qa + qb
Qf = mva + mvb
Qf = mva + (m/2)5
Qf = mva + 2,5m
Como Qa =Qf, temos
6m = mva +2,5m
va = 3,5m/s (após a colisão)
Na vertical para ambos os blocos temos:
dy = v₀t+gt²/2
dy = gt²/2
Como ambos os blocos são lançados de uma mesma altura concluímos que o tempo de queda é o mesmo, daí:
a) t = 0,4s para ambos os blocos.
Logo ⇒ Va = d/t
3,5 = d/0,4
dₐ = 1,4m
b) na vertical temos,
Vy = V₀ + gt
Vy = gt , com t = 0,4
Vy = 10(0,4) = 4m/s
Vy = 4m/s (para ambos os blocos), pois caem de uma mesma altura.
O gráfico está em anexo.