Questão 57.
Tião, um adolescente de 85 kg , corre até a extremidade de um píer horizontal e pula em uma jangada flutuante de 150 kg que inicialmente estava em repouso. Após ele pousar na jangada, o conjunto (jangada + Tião) se afasta do píer a 2,0 m/s. Qual era a velocidade de Tião no momento em que saltou do píer?
Passo 1
O enunciado diz que Tião, de massa
kg, salta horizontalmente do píer sobre uma jangada de massa
kg que estava em repouso. Após o pouso, jangada e Tião movem-se juntos com velocidade
m/s. O conteúdo principal aqui é a conservação do momento linear em colisão perfeitamente inelástica (pois eles ficam presos e seguem juntos).
Passo 2
Como não há forças horizontais externas relevantes durante o impacto com a jangada, o momento linear total se conserva. Antes do salto, o momento linear é
Depois do salto, o conjunto (Tião
jangada) tem momento
Portanto, impondo conservação de momento:
Passo 3
Isolando
, temos
Resposta
A velocidade de Tião ao saltar do píer era aproximadamente
m/s.