Question

Um rapaz de 40,0 kg está sobre um carrinho que possui massa de3,00 kg , segurando dois pesos de 5,00 kg. Partindo do repouso, ela atira os pesos horizontalmente, um de cada vez, de cima da prancha. A rapidez de cada peso após o lançamento, em relação a ela, é 7,00 m/s. Despreze o atrito. (a) Qual é a rapidez com que ela se move, no sentido oposto, após atirar o primeiro peso?

Answer 1

O rapaz se move, no sentido oposto, com velocidade de 0,66 m/s. Letra e).

Anexei a figura da questão no final da resolução.

As alternativas da questão são:

a.  0,990 m/s

b.  0,330 m/s

c.  0,055 m/s

d.  0,110 m/s

e.  0,660 m/s

Vamos aplicar o princípio da conservação da quantidade de movimento do sistema.

Qf = Qi

A quantidade de movimento inicial é nula, visto que o sistema estava em repouso (v = 0). Após arremessarmos a segunda bola, vamos ter:

$Q_{final} = (m_{peso} + m_{rapaz} + m_{carrinho})*v + m_{peso}*(v - 7) = 48v + 5(v - 7) = 53v - 35$

Igualando essas quantidades de movimento:

0 = 53v - 35

v = 35/53 = 0,660 m/s

Letra e).

Vale ressaltar aqui que a escolha do referencial para o eixo das velocidades foi fundamental para o cálculo.

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