Enunciado

Um disco de hóquei de 0,160   k g move-se sobre uma superfície horizontal com gelo e sem atrito. No instante t = 0 , o disco de hóquei se move da esquerda para a direita a 3,0   m / s .

a) Determine o módulo, a direção e o sentido da velocidade do disco de hóquei após ele ter sofrido a ação de uma força de 25,0   N   aplicada durante 0,050   s da esquerda para a direita.

b) Se, em vez disso, fosse aplicada uma força de 12,0   N de t = 0   a t = 0,050   s   da direita para a esquerda, qual seria a velocidade final do disco de hóquei?

Passo 1

Olá, meu amigo. Yuri e estarei te ajudando a resolver essa atividade.

Os dados que o problema dá são:

m = 0,160 k g

Δ t = 0,05 s

F = 25 N

v 0 = + 3 m / s

E nos pergunta as características da velocidade final v . Bom, usando a definição de que impulso é igual a variação da quantidade de movimento, mas também é o produto da força aplicada pelo tempo de contato teremos.

Passo 2

  1. I = Δ p = F . Δ t

    m v - m v 0 = F . Δ t

    0,16 v - 0,16.3 = 25.0,05

    0,16 v = 1,25 + 0,48

    v = 1,73 0,16 = 10,81   m / s

    Como estamos na mesma direção, e encontramos uma velocidade positiva, então o disco de hóquei se movimenta da esquerda para a direita.

  2. Agora vamos trocar a direção da força. Agora temos uma força negativa sendo aplicada.

I = Δ p = F . Δ t

m v - m v 0 = F . Δ t

0,16 v - 0,16.3 = - 12.0,05

0,16 v = - 0,6 + 0,48

v = - 0,12 0,16 = - 0,75   m / s

Agora a direção da velocidade final muda, e é da direita para a esquerda.

Resposta

a ) 10,81   m / s

b ) - 0,75   m / s

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