Enunciado

Um planador com 10 m de comprimento e massa 680 kg (incluindo a dos passageiros) plana horizontalmente a 30 m/s quando um paraquedista de 60 kg cai do planador após liberar a trava que o mantinha seguro. Qual a velocidade do planador após o paraquedista ter saltado?

Passo 1

Esse exercício parece ser mais um daqueles chatinhos de conservação do momento linear... assim, somos rapidamente levados a escrever:

p i x = p f x ⟹ 680 ⋅ 30 = 680 - 60 ⋅ v ⟹ v = 33   m / s

Fácil, não?! Mas essa resposta está errada!!! Qual foi o erro da solução acima? Observe que simplesmente ignoramos que depois do paraquedista se soltar, ele irá fazer de tal modo que tenha a mesma velocidade do planador.

Passo 2

Portanto, a conta correta a se fazer é:

p i x = p f x ⟹ 680 ⋅ 30 = 680 - 60 ⋅ v + 60 ⋅ v

Resolvendo para v , encontramos v = 30   m / s . Ficou surpreso com o resultado?

Passo 3

Note que esse é um problema diferente, por exemplo, do Problema 14. No problema 14, consideramos que uma carga de cascalho cai verticalmente no interior do vagão. O cascalho, inicialmente, não possui velocidade horizontal. Quando cai no vagão, o cascalho é subitamente acelerado até a velocidade do trem. Dessa maneira, o trem deve fazer uma força F no cascalho; pelo princípio da ação-reação, o cascalho deve fazer uma força - F no vagão; note que a força F tem acelera o cascalho e freia o trem, até que ambos tenham a mesma velocidade.

Resposta

30 m/s.

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