Questão 3

UNICAMP 2007

Física

(UNICAMP - 2ª FASE - 2007) Suponha que o esquilo do filme “A Era do Gelo” tenha desenvolvido uma técnica para recolher nozes durante o percurso para sua toca. Ele desliza por uma rampa até atingir uma superfície plana com velocidade de 10 m/s. Uma vez nessa superfície, o esquilo passa a apanhar nozes em seu percurso. Todo o movimento se dá sobre o gelo, de forma que o atrito pode ser desprezado. A massa do esquilo é de 600 g e a massa de uma noz é de 40 g.
a) Qual é a velocidade do esquilo após colher 5 nozes?
b) Calcule a variação da energia cinética do conjunto formado pelo esquilo e pelas nozes entre o início e o final da coleta das 5 nozes.

Gabarito:

Resolução:

a) O sistema formado pelo esquilo e noz é isolado de forças externas. Dessa maneira, conservação da quantidade de movimento total do sistema:

$Q_{final}=Q_{inicial}\(m_e+5m_n)v_f=m_ev_0\(600+5cdot 40)v_f=600cdot 10\ herefore v_f = 7,5m/s$

c) A variação da energia cinética será:

$Delta E_{cin}=E_f-Ei\ E_f = frac{me+5m_n}{2}v_f^2 = frac{0,80}{2}(7,5)^2=22,5J\E_i = frac{m_ev_0^2}{2} = frac{0,6}{2}(10^2)=30J\Delta E_{cin}=22,5-30=-7,5J$

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