Um homem de 50 Kg , em pé sobre uma superficie de atrito desprezível, chuta para frente uma pedra de 1000 g de modo que ela adquire uma velocidade de
. Que velocidade adquire o homem?
Passo 1
O enunciado diz que temos um homem de massa
e uma pedra de massa
inicialmente em repouso sobre superfície sem atrito. O homem chuta a pedra para frente e ela adquire velocidade
. Precisamos calcular a velocidade que o homem adquire usando conservação da quantidade de movimento.
Passo 2
Como não há forças externas horizontais (superfície sem atrito), a quantidade de movimento total se conserva. Inicialmente homem e pedra estavam em repouso, então o momento inicial é zero. Logo vale:
Passo 3
Isolando a velocidade do homem
na equação de conservação, obtemos:
Passo 4
Substituindo
,
e
na expressão de
, temos
O sinal negativo indica que o homem se move na direção oposta à da pedra (ou seja, para trás).