Um artefato de 4 kg , inicialmente em repouso em um piso sem atrito, explode em dois pedaços, que deslizam pelo piso após a explosão. Um dos pedaços, com 3 kg, desliza no sentido positivo de um eixo x com velocidade
.
a) Qual a velocidade do segundo pedaço?
b) Qual a energia liberada na explosão?
a) Qual a velocidade do segundo pedaço?
b) Qual a energia liberada na explosão?
Passo 1
O enunciado diz que um artefato de
, inicialmente em repouso sobre piso sem atrito, explode em dois pedaços de massas
e
. Após a explosão, o pedaço de massa
adquire velocidade
no sentido positivo de
. Queremos (a) a velocidade
do segundo pedaço e (b) a energia liberada na explosão.
Conteúdos necessários: conservação do momento linear (não há forças externas) e cálculo de energia cinética.
Conteúdos necessários: conservação do momento linear (não há forças externas) e cálculo de energia cinética.
Passo 2
Pela conservação do momento linear no eixo
:
Substituindo
,
e
, obtemos
Passo 3
A energia liberada na explosão é igual à energia cinética total dos dois pedaços, pois a energia cinética inicial era zero. Calculamos
Somando,
Passo 4
Portanto, a energia liberada na explosão foi de
.
Resposta
(a)
(b) Energia liberada
(b) Energia liberada