Uma granada voando com velocidade de
explode em dois fragmentos de massas
e
. O fragmento maior tem velocidade de
na mesma direção da granada antes da explosão. Encontre o módulo e a direção da velocidade do pedaço menor.
Passo 1
O enunciado apresenta uma granada de massa total
voando com velocidade inicial
. Após a explosão, os fragmentos têm massas
e
. O fragmento maior (
) segue na mesma direção com velocidade
. Queremos encontrar o módulo e o sentido da velocidade
do fragmento menor. O conteúdo-chave é a conservação da quantidade de movimento (momentum) em explosões isoladas.
Passo 2
Escrevemos a quantidade de movimento inicial da granada antes da explosão:
Pela conservação da quantidade de movimento (forças internas não alteram o momentum total):
Passo 3
Substituindo valores e isolando
:
Passo 4
O valor negativo indica que o fragmento menor se move na direção oposta à da granada original. Assim, o módulo da velocidade é
e o sentido é contrário ao movimento inicial.
Resposta
O fragmento de massa
tem velocidade de módulo
e direção oposta à do movimento da granada antes da explosão.