Question

Um caixote de massa 4,0 kg, aberto em sua parte superior, desloca-se com velocidade constante de 0,80 m/s sobre um plano horizontal sem atrito. Começa, então, a chover intensamente na vertical. Determine a velocidade do caixote, quando tiver armazenado 4,0 kg de água.

Answer 1

Olá, @negoneykk. Tudo bem?

Resolução:

Quantidade de movimento

                                 $\boxed{\vec Q=m. \vec v}$

Onde:

Q=quantidade de movimento ⇒ [kg.m/s]

m=massa ⇒ [kg]

v=velocidade ⇒ [m/s]

Dados:

m=4,0 kg  ⇒ (massa do caixote)

v₁=0,8 m/s  

mx=4,0 kg ⇒ (massa de água proveniente da chuva que fica retida no caixote)

v₂=?

 

A  velocidade do caixote quando tiver armazenado de água:

Assumindo que a quantidade de movimento sempre se conserva, podemos dizer que,

                                 $\vec Q_a_n_t_e_s= \vec Q_d_e_p_o_i_s$

Situação 1: antes de chover,

                                   $\vec Q=m. \vec v_1\\\\\vec Q=4_X0,8\\\\\vec Q=3,2\ kg.m/s$

Situação 2: quando o caixote recebe água da chuva,

                                $\vec Q=\sum m. \vec v_2$

Isola ⇒ (v₂), fica:

                                 $\vec v_2=\dfrac{\vec Q}{m+m_x}$

Substituindo os dados,

                                 $\vec v_2=\dfrac{3,2}{4+4}\\\\\\\vec v_2=\dfrac{3,2}{8}\\\\\\\boxed{\boxed{\vec v_2=0,4\ m/s}}$

Bons estudos! =)