Capítulo 04. Dinâmica Impulsiva

02. Um canhão de massa 500 kg, estacionado no solo, dispara horizontalmente uma bala de massa 1 kg com velocidade escalar de 200 m/s. Determine a velocidade escalar de recuo do canhão no momento do disparo.

Resolução

O sistema formado pelo canhão e pela bala é isolado de forças externas. Portanto, a quantidade de movimento do sistema depois do disparo é igual à quantidade de movimento do sistema antes do disparo.

A velocidade escalar negativa do canhão, após o disparo, evidencia o seu recuo, ou seja, o canhão possui velocidade no sentido contrário ao da bala.

03. Um automóvel A e uma caminhonete C, trafegando em vias perpendiculares, colidem no ponto P de uma esquina e, a seguir, prosseguem “grudados” na direção PQ. Sabe-se que a caminhonete tem o dobro da massa do automóvel e que sua velocidade antes da colisão era vC = 40 km/h.

Ao relatar a colisão à polícia técnica, o motorista do automóvel declarou que, antes do choque, seu carro trafegava com velocidade de valor abaixo da máxima permitida no local (60 km/h).

a) Verifique se a afirmação do motorista é verdadeira ou falsa.

b) Determine a intensidade da velocidade do conjunto (A + C) imediatamente após a colisão.

Resolução

Por ser a colisão um evento de curtíssima duração, podemos considerar o conjunto de veículos (A + C) como um sistema isolado. Logo, a quantidade de movimento do sistema imediatamente antes do choque é igual à quantidade de movimento do sistema imediatamente depois do choque.
Como os movimentos possuem direções diferentes, a conservação de quantidade de movimento ocorrerá vetorialmente assim:

a) Pelo triângulo retângulo isósceles acima, pode-mos afirmar que as quantidades de movimento de A e C têm módulos iguais. A partir disso, temos:

Conclusão: a afirmação do motorista do automóvel é falsa, pois vA > 60 km/h.

b) Usando novamente o triângulo retângulo acima, vem:


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