Question

(UNISASP - adaptada) Uma granada se encontra em movimento retilíneo e uniforme de velocidade 10 m/s quando explode em dois pedaços. O pedaço maior, cujo peso é 60% do peso total da granada, continua em movimento na mesma direção e sentido, porém com velocidade de 25 m/s. Com base nessas informações, é correto afirmar que a velocidade do pedaço menor é de
Escolha uma:
a. 10 m/s na mesma direção e sentido contrário.
b. 10 m/s na mesma direção e sentido do primeiro.
c. 12,5 m/s na mesma direção e sentido inicial.
d. 12,5 m/s na mesma direção e sentido contrário.
e. 12,5 m/s na direção perpendicular à inicial.

Answer 1

É um exercício de conservação do momento linear!

A soma do momento linear antes (Pi) é igual a soma do momento linear depois (Pf). Isto é:

Pi=Pf

O momento linear(P) é dado pelo produto de massa(m) e velocidade(v), equacionando:

P = m v

Usando as informações do problema:

$m_i \times v_i = m_f \times v_f \\ m_i \times 10 = 0.6m_i \times 25 + 0.4m_i \times v_{f2} \\ 10 = 15 + 0.4 \times v_{f2}$

Agora basta encontrar a velocidade final do objeto menor (vf2):

$v_{f2} = \frac{10-15}{0.4} \\ v_{f2} = \frac{-5}{0.4}$


Sinal de menos indica direção contrária, logo a resposta certa é a d)