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Solucionário completo

Exercícios Resolvidos de Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Mecânica Clássica e Relatividade

Enunciado

Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Mecânica Clássica e Relatividade - 4.Problemas - 38

Um plano sem atrito tem 10,0   m de comprimento e 35,0 ° de inclinação. Um trenó começa na parte de baixo com velocidade inicial de 5,00   m / s subindo o declive. Quando ele alcança o ponto no qual momentaneamente para, um segundo trenó é liberado do topo desse declive com uma velocidade inicial de v i . Ambos os trenós chegam à parte inferior do declive ao mesmo tempo.

  1. Determine a distância que o primeiro trenó percorreu até a parte de cima do declive.
  2. Determine a velocidade inicial do segundo trenó.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo e bora!

Letra a:

Para componentes de força ao longo da inclinação, com a direção para cima considerada positiva,

∑ F x = m a x :       - m g s i n ⁡ θ = m a x a x = - g s i n ⁡ θ = - 9.80 m s 2 s i n ⁡ 35.0 ∘ = - 5.62 m / s 2

Para o movimento para cima,

v x f 2 = v x i 2 + 2 a x x f - x i

0 = ( 5 m / s ) 2 + 2 - 5.62 m / s 2 x f - 0 x f = 25 m 2 / s 2 2 5.62 m / s 2 = 2.22 m

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Letra b:

O tempo para deslizar para baixo é dado por

x f = x i + v x i t + 1 2 a x t 2 0 = 2.22 m + 0 + 1 2 - 5.62 m s 2 t 2 t = 2 2.22 m 5.62 m s 2 = 0.890 s

Para a segunda partícula:

x f = x i + v x t + 1 2 a x t 2 0 = 10 m + v x i ( 0.890 s ) + 1 2 - 5.62 m s 2 ( 0.890 s ) 2 v x i = - 10 m + 2.22 m 0.890 s = - 8.74 m / s

Velocidade =   8.74 m / s

Resposta

  1. 2.22 m
  2. - 8.74 m / s

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