Barney, que tem 80 kg de massa, salta para fora de uma canoa de 70 kg que está inicialmente em repouso. Se a velocidade de Barney é de 2,0 m / s para a direita, qual é a velocidade vetorial da canoa após ela saltar?

Passo 1

Resumo do enunciado: o Barney (80 kg) pula para a direita de uma canoa (70 kg) que estava parada. Ao pular, ele fica com velocidade de para a direita. A pergunta é: qual será a velocidade da canoa depois disso?
Conteúdo que usamos: conservação do momento linear (ou quantidade de movimento). Vamos precisar da definição de momento ( ) e do princípio de que o momento total antes e depois do salto é o mesmo, já que não há força horizontal externa.

Passo 2

Entendendo o momento linear:
– Para um objeto de massa p = m,v e velocidade pinicial = 0 , o momento linear é
Como o sistema (Barney + canoa) estava em repouso, o momento total inicial é zero:

Passo 3

Conservação do momento linear diz que
pinicial = pfinal
No final, temos momento de Barney 0 = pB + pC = mB,vB + mC,vC mais momento da canoa :

Passo 4

Isolando a velocidade da canoa mB,vB + mC,vC = 0 Longrightarrow vC = -mB,vBmC :

Passo 5

Substituindo números:
vC = -80 kgtimes 2,0 m/s70 kg = -16070 m/s = -167 m/s approx -2,29 m/s
O sinal negativo indica que a canoa vai para a esquerda.

Resposta

A canoa fica com velocidade de aproximadamente para a esquerda.

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