Questão 1

ITA 2012

Física

(ITA 2012 - 2 fase - Questão 1)

100 capsulas com água, cada uma de massa m = 1,0 g, são disparadas a velocidade de 10,0 m/s perpendicularmente a uma placa vertical com a qual colidem inelasticamente. Sendo as cápsulas enfileiradas com espaçamento de 1,0 cm, determine a força média exercida pelas mesmas sobre a placa.

Gabarito:

Resolução:

Pensando na última gota, a distância percorrida para que todas as gotas se choquem é equivalente a $1 cm cdot 100 = 100 cm$ .

Portanto, podemos descobrir o intervalo de tempo para a colisão completa de todas as gotas:

$v = frac{Delta s}{Delta t}$

$Delta t = frac{Delta s}{v}$

$Delta t = frac{1}{10} = 0,1 s$

Dessa forma, temos que o impulso resultante é:

$I = FDelta t = Delta Q$

$F = frac{Delta Q}{Delta t}$

A variação da quantidade de movimento de todas as gotas será 100 vezes a variação da quantidade de movimento de uma única gota:

$F = frac{100 cdot mv}{0,1}$

$F = frac{100 cdot 10^{-3} cdot 10}{0,1} = frac{1}{0,1} = 10 N$

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