Adotando g = 10 m/s2, cos 60° = sen 30° = 1/2 e desprezando a resistência do ar, calcule: a) a intensidade da tração no fio, em N, no instante em q...

a) Para calcular a intensidade da tração no fio, é necessário utilizar a conservação da energia mecânica. No ponto mais alto da trajetória, a energia cinética é nula, portanto, toda a energia mecânica é potencial gravitacional. Assim, temos: Energia mecânica inicial = Energia mecânica final mgh = (1/2)mv² Onde: m = massa da esfera g = aceleração da gravidade h = altura máxima atingida pela esfera v = velocidade da esfera no ponto mais alto da trajetória Desenvolvendo a equação, temos: mg(2R) = (1/2)mv² 20N(2.5m) = (1/2)m(v²) 50m = v² v = 5 m/s A velocidade da esfera no ponto mais alto da trajetória é de 5 m/s. Como a esfera está em repouso, a intensidade da tração no fio é igual ao peso da esfera: T = P = mg = 20N b) Para calcular a velocidade escalar do caminhão no instante da colisão, é necessário utilizar a conservação da quantidade de movimento. Como não há forças externas atuando no sistema, a quantidade de movimento inicial é igual à quantidade de movimento final. Assim, temos: (m1 + m2)v1 = m2v2 Onde: m1 = massa do caminhão m2 = massa do obstáculo v1 = velocidade do caminhão antes da colisão v2 = velocidade do caminhão e do obstáculo após a colisão Desenvolvendo a equação, temos: (2000kg + 500kg)v1 = 500kgv2 2500v1 = 500v2 v2 = 5v1 Como o caminhão estava a 20 m/s antes da colisão, temos: v2 = 5v1 v2 = 5(20 m/s) v2 = 100 m/s A velocidade escalar do caminhão no instante da colisão é de 100 m/s.