Resolução Comentada – Dinâmica Impulsiva – 2019/2018 | Física e Vestibular
>Dinâmica Impulsiva 2018/2019
Resolução Comentada – Dinâmica Impulsiva – 2019/2018
Cálculo da intensidade da velocidade inicial Vo do sistema sabendo que ele está freando com aceleração a = – 5 m/s2 até parar V = 0 após se deslocar de ∆S = 10 m.
Equação de Torricelli V2 = Vo2 + 2.a. ∆S 02 = Vo2 – 2.5.10 Vo2 = 100 Vo = 10 m/s (velocidade dos dois veículos juntos após o impacto).
Agora você deve aplicar o princípio da conservação da quantidade de movimento imediatamente antes e imediatamente após o impacto.
Antes Qsa = mc.Vc + ms.Vs = 2000.Vc + 1000.0 = 2000Vc + 0 Qsa = 2000Vc.
Depois Qsd = M.Vo = 3000.10 Qsd = 30000 kgm/s.
Considerando o sistema isolado de forças externas você pode utilizar o princípio da conservação da quantidade de movimento do sistema imediatamente antes e imediatamente depois da explosão.
Lembre-se que neste ponto (altura máxima) a velocidade VH é apenas a componente horizontal das velocidades vertical e horizontal do lançamento oblíquo. Assim ela tem módulo VH, direção horizontal e sentido para a direita.
Vamos supor que, após a explosão o fragmento A retorne com velocidade Va (veja figura).
Quantidade de movimento do sistema antes da explosão Qsa = (MA + MB).VH = (2MB + MB).VH Qsa = 3MB.VH.
Quantidade de movimento do sistema depois da explosão Qsd = MA.(-VA) + MB.(VB) = – 2MB.VA + MB.(5VH) Qsd = – 2MB.VA + 5MB.VH.
Qsa = Qsd 3MB.VH = – 2MB.VA + 5MB.VH 3VH – 5VH = – 2VA – 2VH = – 2VA VA = VH.
Então o fragmento A retorna com velocidade VH possuindo trajetória invertida do lançamento oblíquo, percorrendo o mesmo caminho na volta e atingindo o ponto II.
Pelo princípio da conservação da quantidade de movimento, em todo tipo de choques, a quantidade de movimento do sistema antes do choque Qsa é igual à quantidade de movimento do sistema depois do choque Qsd.
Sempre que a colisão é perfeitamente elástica e os corpos possuem a mesma massa, eles trocam
suas velocidades, ou seja, se o bloco A atinge o B (VB = 0) com velocidade VA, imediatamente após a colisão, A para (VA) = 0 e B segue com velocidade VB = VA.
Desprezando os atritos e a resistência do ar o sistema pode ser considerado conservativo (energia
mecânica = energia cinética + energia potencial gravitacional) e assim o bloco B só pararia numa altura H. Como h < H, ele chega até o ponto P.
Como elas ficam grudadas após a colisão o choque é inelástico e elas se movem, após o choque, unidas com a mesma velocidade v' (veja figura abaixo).