Enunciado

Um corpo de 5,0   k g e outro de 10,0   k g , ambos sobre uma mesa sem atrito, estão ligados por uma mola comprimida sem massa. A mola é liberada e os corpos são lançados em sentidos opostos. O corpo de 5,0   k g tem uma velocidade de 8,0   m / s para a esquerda. Qual é a velocidade de corpo de 10,0   k g ?

Passo 1

Vamos considerar no nosso sistema os blocos, a mola, a mesa sem atrito e a Terra. Dessa forma, a ação das forças externas será zero e podemos aplicar a conservação de momento linear. Escolheremos a direção positiva do eixo x para a direita.

Passo 2

Como o sistema estava em repouso, a somatória das quantidades de movimento do sistema deverá ser zero, portanto:

∑ m i v → i =   m 5 v → 5 + m 10 v → 10 = 0

Onde m 5 v → 5 e m 10 v → 10 são as quantidades de movimento dos blocos de 5   k g e 10   k g , respectivamente.

Isolando v → 10 da equação, nos resulta a seguinte relação:

v → 10 =   - m 5 m 10 v → 5

Passo 3

Substituindo os valores numéricos nas respectivas variáveis, lembrando que a velocidade v → 5 do bloco de 5   k g vai para à esquerda, ou seja, o sentido negativo do eixo x adotado:

v → 10 =   - 5,0   k g 10   k g - 8 m / s i ^ = ( 4 m / s ) i ^

Resposta

A velocidade do bloco de 10   k g após a liberação da mola será de 4,0   m / s , para a direita

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