Question

4 – Um corpo de massa 10 kg, isolado e inicialmente em repouso, parte-se em dois pedaços devido a uma explosão. Observa-se que imediatamente após a explosão os dois pedaços se movimentam sobre uma reta, um deles, com 6 kg, move-se para a direita com velocidade 20 m/s. Qual o módulo da velocidade, em m/s, do outro pedaço, imediatamente após a explosão? (Escreva apenas o valor numérico da velocidade, sem a unidade de medida ou qualquer outra letra – apenas o número) * 5

Answer 1

Resposta:

30

Explicação:

A quantidade de movimento inicial é conservada no processo, de modo que a somatória da quantidade de movimento dos dois pedaços do corpo deve ser igual à quantidade de movimento inicial (Qo = Qf)

Sabemos que quantidade de movimento é uma grandeza vetorial, dada por q = m • v, em que m é a massa do corpo e v é sua velocidade vetorial.

Assim, a quantidade de movimento inicial era Qo = m • Vo. Como o corpo estava em repouso, sua Vo = 0 e, portanto, sua Qo = 0.

Como já dito, Qo = Qfinal. Então, Qfinal = 0.

Qfinal = Q (pedaço 1) + Q (pedaço 2)

0 = Q (pedaço 1) + Q (pedaço 2).

Q (pedaço 1) = - Q (pedaço 2)

Portanto, as quantidades de movimento dos pedaços 1 e 2 serão numericamente iguais, porém de sentidos opostos.

Como são numericamente iguais, podemos igualar as duas:

Q (pedaço 1) = Q (pedaço 2)

m (pedaço 1) • v (pedaço 1) = m (pedaço 2) • v (pedaço 2)

(Se a massa do pedaço 1 é de 6kg e o corpo todo tinha massa = 10kg, a massa do pedaço 2 é de 10-6 = 4kg.)

6 • 20 = 4 • v (pedaço 2)

v = 30m/s