370 Uma jovem de patins, de massa 50 kg , está parada no centro de uma pista circular de raio 14 m , quando um patinador de massa 70 kg , vem ao seu encontro, com velocidade
e, após abraçá-la, seguem juntos na mesma direção. Depois de quanto tempo, a partir do encontro, o par atinge a borda da pista? R: 4s
Passo 1
O enunciado dá uma jovem de massa
parada no centro de uma pista circular de raio
e um patinador de massa
que chega com velocidade
. Ao abraçarem-se, movem-se juntos até a borda. O conteúdo envolvido é conservação do momento linear na colisão inelástica e movimento retilíneo uniforme após o encontro.
Passo 2
Aplicamos conservação do momento linear no instante do abraço, pois não há forças externas horizontais relevantes. Sejam
,
,
e
. A velocidade comum
logo após é
Passo 3
Após o abraço, o casal se desloca em movimento retilíneo uniforme até a borda, percorrendo
. Nesse tipo de movimento, o tempo
é dado por
Passo 4
Substituindo
, obtemos