Um patinador de massa M = 69   k g , carregando uma bola de massa m = 1   k g , vai em direção a uma parede com velocidade V 0 = 1   m / s . Num dado instante, ele lança a bola perpendicularmente contra a parede, com velocidade v = 2   m / s em relação ao solo. Esta rebate na parede e volta nas mãos do patinador. Considere a colisão da bola com a parede perfeitamente elástica e despreze o atrito entre o piso e o patinador, assim como o efeito da gravidade sobre a trajetória da bola.

a ) Qual é a velocidade V 1 do patinador após lançar a bola?

b ) Qual é a velocidade V 2 do patinador após agarrar a bola rebatida pela parede?

Passo 1

a )

Fazendo a conservação do momento linear do sistema temos:

p i = p f

M + m V 0 = M v h + m v b

69 + 1 1 = 69 v h + 1   .   2

v h = 68 69 m / s

Passo 2

b )

A bolinha ao ser rebatida pela parede voltará com a mesma velocidade, porém em sentido contrário. Logo, aplicando a conservação do momento linear do sistema temos:

p i = p f

M v h + m v b = M + m v f

69   .   68 69 - 1   .   2 = 70 v f

v f = 66 70 m / s

Resposta

a )   v h = 68 69 m / s

b )   v f = 66 70 m / s

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