Enunciado

Na Fig. 9-70, duas longas barcaças estão se movendo na mesma direção em águas tranquilas, uma com uma velocidade escalar de 10   k m / h e a outra com uma velocidade escalar de 20   k m / h . Quando estão passando uma pela outra, operários jogam carvão da barcaça mais lenta para a mais rápida a uma taxa de 1000   k g / m i n . Que força adicional deve ser fornecida pelos motores (a) da barcaça mais rápida e (b) da barcaça mais lenta para que as velocidades não mudem? Suponha que a transferência de carvão é perpendicular à direção do movimento das barcaças e que a força de atrito entre as barcaças e a água não depende da massa das barcaças.

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? Pelo enunciado temos a taxa de variação do momento do carvão. Essa variação é dada por:

∆ p ∆ t = ∆ m ∆ v ∆ t = ∆ m ∆ t v 2 - v 1

Além disso, temos que ∆ p ∆ t é igual à força exercida pela barcaça mais rápida sobre o carvão.

Subtituindo os dados do enunciado, temos então:

F 2 = ∆ m ∆ t v 2 - v 1

F 2 = 16,67 k g s 5,56 m s - 2,78 m s

F 2 = 46 N

.

Passo 2

Como, de acordo com o enunciado, a força de atrito entre as barcaças e a água não depende da massa, a perda de massa da barcaça mais lenta não afeta o movimento da barcaça e, portanto, não é necessária uma força adicional para compensar a perda de massa dessa barcaça.

Resposta

F 2 = 46 N

Não é necessário força adicional para que a velocidade da barcaça mais lenta não mude.

Tranquilo galera? Bora resolver mais questões então

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