Enunciado

Um bloco de 13 k g está em repouso sobre um piso plano horizontal. Uma bola de massa de modelar, de 400 g , é atirada horizontalmente contra o bloco, e nele fica grudada. O conjunto escorrega por 15 c m sobre o piso. Se o coeficiente de atrito cinético é   0,40 , qual é a rapidez inicial da bola?

Passo 1

Questãozinha clássica de colisões! A bola de massa vai colidir inelasticamente com o bloco e transmitir velocidade a ele. Aí o atrito começa a atuar até parar o bloco.

Passo 2

Conservação da quantidade de movimento:

m v 0 = m + M v

0.4 v 0 = 13.4 v

O bloco vai ter energia cinética igual a:

E = ( M + m ) v 2 2

Essa energia vai ser dissipada pela força do atrito:

( M + m ) v 2 2 = F a t d = μ ( M + m ) g d

v 2 2 = 0.40 × 9.81 × 0.15

v = 1.08 m s

Passo 3

Substituindo na primeira equação:

0.4 v 0 = 13.4 × 1.08

v 0 = 36.3 m s

Resposta

v 0 = 36.3 m s

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

70 . Você e seus amigos estão fazendo uma experiência de física sobre um lago congelado que serve como uma superfície horizontal, sem atrito. Samuel, com massa de 80,0k g , é empurrado e desliza na di
75 . Dois blocos têm uma mola comprimida entre eles, como no Exercício 8.24. A mola tem força constante de 720N / m e, inicialmente, é comprimida0,225m de seu comprimento original. Para cada bloco, qu
Um corpo de 2k g movendo-se para a direita com uma velocidade4m / s faz uma colisão frontal elástica com outro de1k g que estava inicialmente em repouso. A velocidade do corpo de 1k g após a colisão é
Uma colisão elástica frontal ocorre entre duas bolas de bilhar de massas iguais. Se uma bola vermelha estiver indo para a direita com velocidade v e outra azul estiver indo para a esquerda com velocid
Na Fig. 9-67, o bloco 1 de massa m 1 desliza sem velocidade inicial ao longo de uma rampa sem atrito a partir de uma altura h=2,50m e colide com o bloco 2 de massa m 2=2,00 m 1 , inicialmente em repou