Enunciado

Dois blocos estão livres para deslizar ao longo da pista de madeira sem atrito mostrada na Figura P8.19. O bloco de massa m 1   =   5,00   k g é solto da posição mostrada, a uma altura h   =   5,00   m acima da parte plana da pista. Saindo de sua extremidade frontal está o polo norte de um ímã forte, que repele o polo norte de um ímã idêntico embutido na extremidade posterior do bloco de massa m 2   =   10,0   k g inicialmente em repouso. Os dois blocos nunca se tocam. Calcule a altura máxima até a qual m 1 sobe após a colisão elástica.

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

A energia mecânica do sistema isolado bloco-Terra é conservada à medida que o bloco de massa m 1 desliza na pista. Primeiro, encontramos v 1 , a velocidade de m 1 quando ele chega à posição horizontal antes da colisão:

K i + U i = K f + U f 1 2 m 1 v 1 2 + 0 = 0 + m 1 g h v 1 = 2 9.80 m s 2 5.00 m = 9.90 m / s

Agora, antes da colisão:

v 1 f = m 1 - m 2 m 1 + m 2 v 1 = - 1 3 9.90 m s = - 3.30 m s

Passo 2

Agora, o bloco de 5kg volta ao seu ponto mais alto após a colisão de acordo com:

m 1 g h m a x = 1 2 m 1 ( - 3.30 m / s ) 2

h m a x = ( - 3.30 m / s ) 2 2 9.80 m s 2 = 0.556 m

Resposta

0.556 m

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