Questão 4
A bola A de peso igual a 6 N é jogada de forma que quando se atinge o bloco B de peso igual a 50 N ela se encontra com uma velocidade
igual a 6
. Se o coeficiente de restituição
entre A e B é igual a 0,6 e o coeficiente de atrito cinético
entre o plano e o bloco B é igual a 0,4, determinar a distância que o bloco B escorrega antes de parar.
Passo 1
O enunciado trata de uma colisão unidimensional entre a bola A e o bloco B com coeficiente de restituição
, seguida de um deslizamento do bloco B sob atrito cinético. Para resolver vamos precisar de:
- Relação entre peso e massa (
). - Equação de conservação do momento e definição de
para achar a velocidade de B após a colisão. - Equação de movimento uniformemente retardado pelo atrito (
) e a fórmula do espaçamento de parada ( ).
Passo 2
Calculamos as massas a partir dos pesos usando
:
Passo 3
Na colisão, o bloco B está inicialmente em repouso (
) e A chega com
. A velocidade de B logo após a colisão é, pela definição de coeficiente de restituição e conservação de momento:
Passo 4
O bloco B desliza com atrito cinético
, de modo que a desaceleração é
A distância de parada
vem de
Resposta
A distância que o bloco B escorrega antes de parar é aproximadamente
.