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Física

Colégio Objetivo
Uma caixa com massa m = 8,7 kg desliza com velocidade v = 5,4 m/s em piso sem atrito no sentido positivo de um eixo "x". De forma repentina, ela explode em dois pedaços, sendo que um pedaço de massa m1 = 3,52 kg se desloca no sentido positivo do eixo "x" com velocidade v1 = 11,3 m/s.
Calcule a velocidade "v2" do segundo pedaço de massa "m2". Assinale a alternativa CORRETA:
a) A velocidade é: v2 = 1,39 m/s.
b) A velocidade é: v2 = - 6,36 m/s.
c) A velocidade é: v2 = 4 m/s.
d) A velocidade é: v2 = 2,04 m/s.
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Estudando com Questões

há 7 meses

Respostas

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há 7 meses

Para resolver essa questão, vamos usar a conservação da quantidade de movimento (ou momento linear). Antes da explosão, a quantidade de movimento total do sistema é dada pela massa da caixa multiplicada pela sua velocidade. 1. Quantidade de movimento inicial (antes da explosão): \[ p_{inicial} = m \cdot v = 8,7 \, \text{kg} \cdot 5,4 \, \text{m/s} = 46,98 \, \text{kg m/s} \] 2. Após a explosão, temos dois pedaços: - Pedaço 1: massa \( m_1 = 3,52 \, \text{kg} \) e velocidade \( v_1 = 11,3 \, \text{m/s} \) - Pedaço 2: massa \( m_2 = m - m_1 = 8,7 \, \text{kg} - 3,52 \, \text{kg} = 5,18 \, \text{kg} \) e velocidade \( v_2 \) (que queremos encontrar) 3. Quantidade de movimento após a explosão: \[ p_{final} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \] 4. Igualando as quantidades de movimento: \[ p_{inicial} = p_{final} \] \[ 46,98 \, \text{kg m/s} = (3,52 \, \text{kg} \cdot 11,3 \, \text{m/s}) + (5,18 \, \text{kg} \cdot v_2) \] 5. Calculando \( p_{final} \) para o pedaço 1: \[ p_{final} = 3,52 \cdot 11,3 = 39,856 \, \text{kg m/s} \] 6. Substituindo na equação: \[ 46,98 = 39,856 + 5,18 \cdot v_2 \] 7. Isolando \( v_2 \): \[ 5,18 \cdot v_2 = 46,98 - 39,856 \] \[ 5,18 \cdot v_2 = 7,124 \] \[ v_2 = \frac{7,124}{5,18} \approx 1,37 \, \text{m/s} \] Parece que houve um pequeno erro de arredondamento, mas a alternativa mais próxima é a) A velocidade é: v2 = 1,39 m/s. Portanto, a resposta correta é: a) A velocidade é: v2 = 1,39 m/s.

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Quando a resultante e o binário são nulos, as forças externas representam um sistema compatível a zero e o corpo rígido se estiver em equilíbrio.
Considere que o sistema da figura a seguir está em equilíbrio e calcule a força de tração na corda, sabendo que o corpo possui uma massa de 38 kg e que o ângulo do plano inclinado formado com a direção horizontal é de 40° e gravidade = 9,80.
I- Utilizando a equação de equilíbrio, determina-se o valor da tração de 239,37 N.
II- A posição aceitável para que o corpo rígido esteja em equilíbrio é de que a distribuição das forças e dos momentos sejam iguais.
III- Aplicando a equação de equilíbrio, obteve-se o resultado de 285,27.
IV- São condições necessárias e suficientes para o equilíbrio de um corpo rígido que o somatório das forças e dos momentos sejam nulos.
a) As sentenças II e III estão corretas.
b) As sentenças I e II estão corretas.
c) As sentenças I, III e IV estão corretas.
d) As sentenças I e IV estão corretas.

O método de nós compreende avaliar de forma independente cada ponto de encontro de duas ou mais barras ou articulação de ligação das barras e analisar a soma das forças externas e internas exercidas nesse ponto nulo.
Sobre as etapas do método de nós, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Neste método são determinadas as reações de apoio. ( ) Reconhecimento do tipo de solicitação em cada barra (barra tracionada ou barra comprimida). ( ) No desenvolvimento deste método é calculada a disposição das forças. ( ) Avaliação do equilíbrio de cada nó da treliça, iniciando-se sempre os cálculos pelo nó que tenha o menor número de incógnitas.
A V - V - F - V.
B V - V - V - F.
C F - V - V - V.
D V - F - V - F.

As estruturas são sistemas físicos compostos por elementos relacionados, capazes de receber e disseminar trabalhos. É formada por elementos que são classificados conforme a sua geometria. Através dos requisitos de equilíbrio, são classificadas em três tipos. Sobre as características dos três tipos de estruturas, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Isostáticas são estruturas em que os apoios existem em número exatamente necessário para impossibilitar todos os movimentos possíveis, quando se considera que as barras sejam rígidas.
( ) A estrutura hipoestática é caracterizada como o número de equações menor que o número de incógnitas e há excesso de vínculos para preservar a sua total imobilidade.
( ) Estruturas hiperestáticas têm definição quando os apoios existem em número maior que o necessário para dificultar os movimentos possíveis, em casos de barras rígidas.
( ) Estruturas hipostáticas são definidas quando os apoios se apresentam em número inferior ao fundamental para impedir os movimentos, quando se avalia que as barras sejam rígidas.
a) F - V - V - V.
b) V - V - V - F.
c) V - F - V - V.
d) V - F - F - F.

Esforços internos representam o efeito de forças e momentos entre duas porções de uma estrutura reticulada resultantes de um corte em uma seção transversal. Considere que uma barra é fixada em uma de suas extremidades e é carregada como mostra a figura anexa. Sobre as forças normais internas nos pontos B e C, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Apenas uma força normal AY atua no apoio fixo, uma vez que as cargas são aplicadas de forma simétrica no decorrer do eixo da barra.
( ) Todas as forças de cisalhamento que atuam no sistema terão atuação nas seções, por serem essenciais para a condição de equilíbrio.
( ) As forças internas em B e C são calculadas através da utilização do diagrama de corpo livre da barra secionada.
( ) O resultado final do somatório de forças é de (-18kN + 14kN - 6kN) 10kN.
A V - V - V - F.
B F - V - V - V.
C V - F - F - F.
D V - F - V - V.

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