A Figura abaixo mostra duas esferas sólidas, A e B, ...

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Ano: 2011 Banca: COMPERVE - UFRN Órgão: UFRN Prova: COMPERVE - 2011 - UFRN - Físico |
Q507666 Física
A Figura abaixo mostra duas esferas sólidas, A e B, de massa M e 2M, respectivamente, penduradas em um teto por cordas de tamanho L:

                        Imagem associada para resolução da questão

A esfera A é deslocada para o lado esquerdo e para uma altura h0 em relação à esfera B como mostrado na Figura, e é em seguida liberada. A esfera A então colide com a esfera B e as duas deslocam-se juntas para a direita e para cima até atingirem uma altura h igual a
Alternativas

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Epg = Ec

Mgh0 = Mv²/2

v = raiz 2gh

Qmt = 0

M x Vi = 3M Vf

(M x raiz 2gh0) = (3M x raiz 2gh)

M² x 2gh0 = 9M² x 2gh

h = 1/9h0

Alguém sabe informar o erro do raciocínio descrito a seguir?

Energia mecânica de antes = Energia mecânica de depois

Considerando que não há energia potencial gravitacional quando a corda está perpendicular. Tem-se que

Em antes = Em depois

(Epg + Ec) do corpo A = (Epg + Ec) dos dois corpos ao final

(M x g x ho) + 0 = (M+2M) x g x H + 0

M x g x ho = 3M x g x H

ho = 3 H

H = ho/3

Passando a Limpo o que o Danilo Liberato explicou (somando aos demais comentarios)

Não podemos usar o raciocinio do Victor Gusmão por não se tratar de um choque elástico

Por conservação de Energia Mecânica temos que Energia Cinética = Energia Potencial Gravitacional (estamos transformando energia potencial g. em cinética)

M*V²/2=M*g*h

Aplicando imediatamente antes do choque da massa A e isolando a velocidade

V1=(2*g*h0)^(1/2)    >>> [ elevado a (1/2) é nada mais nada menos que a raiz quadrada]

V2=(2*g*h)^(1/2)

>> Temos que o Momento Linear é dado pelo produto da massa pela velocidade

M*V1=3M*V2

corto M com M

V1=3V2

(2*g*h0)^(1/2)=3*(2*g*h)^(1/2)

Elevando ao quadrado os dois lados e divido por dois e por g os dois lados temos:

h0=9h

h=1/9h0

(V1= imediatamente antes da colisão; V2= imediatamente dps da colisão)

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