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Dúvida sobre corpos em contato

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Mensagem por Mario95 em 19th Julho 2013, 22:01

Olá, eu queria tirar uma dúvida a respeito de corpos em contato...
Bom, normalmente em casos em que aplica-se uma força "F" em um corpo em contato com outro, considera-se que o CONJUNTO tem a mesma aceleração. Mas é possível que haja um caso em que a massa do 2° corpo seja muito pequena, ocasionando uma aceleração mais alta que a do 1° corpo?
Desde já agradeço Very Happy

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Dúvida sobre corpos em contato Empty Re: Dúvida sobre corpos em contato

Mensagem por Jonas Paulo Negreiros em 19th Julho 2013, 22:37

Mario95 escreveu:Olá, eu queria tirar uma dúvida a respeito de corpos em contato...
Bom, normalmente em casos em que aplica-se uma força "F" em um corpo em contato com outro, considera-se que o CONJUNTO tem a mesma aceleração. Mas é possível que haja um caso em que a massa do 2° corpo seja muito pequena, ocasionando uma aceleração mais alta que a do 1° corpo?
Desde já agradeço Very Happy

Imagine dois objetos empilhados, dentro de um elevador. O objeto de cima tem a massa 1000 kg e o objeto de baixo, uma folha de papel de massa igual a 0,010 kg.

Se o cabo do elevador quebrar, ambos objetos serão acelerados a 9,8 m/s^2.
Durante a queda livre, a pressão entre os corpos desaparecerá completamente, desde que se despreze a resistência do ar.

Num outro exemplo, que atende à sua indagação, imaginemos duas bolas: uma de futebol e outra de tênis. Nesta situação, a bola de tênis estará sobre a bola de futebol e ambas serão abandonadas de uma altura de 1 m. Quando a bola de futebol chocar-se ao chão, o solo devolverá esta "força de desaceleração"  em sentido contrário. A energia de rebote da bola de futebol será devolvida para a bola de tênis. A bola de futebol ficará quase parada e a bola de tênis subirá com uma velocidade muito maior que a obtida durante a queda.

No segundo exemplo, há de se considerar nos cálculos a elasticidade das bolas e a "quantidade de movimento" (momentum) de cada uma.
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Dúvida sobre corpos em contato Empty Re: Dúvida sobre corpos em contato

Mensagem por Mario95 em 19th Julho 2013, 23:50

Mas e se os dois corpos estiverem na horizontal, tal como neste caso:
https://redcdn.net/ihimizer/img706/1038/jixx.png

O bloco de massa "M2" poderia acelerar mais que o de massa "M1"? Dependendo somente da massa ou da força, ou de ambos?
Valeu pela resposta!

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Mensagem por Jonas Paulo Negreiros em 20th Julho 2013, 11:40

Mario95 escreveu:Mas e se os dois corpos estiverem na horizontal, tal como neste caso:
https://redcdn.net/ihimizer/img706/1038/jixx.png

O bloco de massa "M2" poderia acelerar mais que o de massa "M1"? Dependendo somente da massa ou da força, ou de ambos?
Valeu pela resposta!

Dúvida sobre corpos em contato Jixx

Considere M1 e M2 como cubos de gelo de massa diferentes, sobre uma superfície sem atrito.

Digamos que o corpo m1 tenha a massa de 0,9g e o corpo m2 tenha a massa igual a 0,1 kg.

Se, no momento da aplicação da força, os dois corpos estiverem unidos, a massa será considerada única:

m = (0,9 kg + 0,1 kg) = 1,0 kg

então,

f = ma

onde:

se f = 1 Newton,

logo, a aceleração será de:

f = m x a

a = f/ m

a = 1 Newton / 1 kg

a = 1 m/s^2

Outro raciocínio deve ser aplicado se o corpo M1 estiver em movimento e o corpo M2 parado.

M1 está na velocidade linear de 1 m/s e M2 parado.

De acordo com a fórmula de momento linear (quantidade de velocidade):

p = mv

onde:

"p" é o  momento de M1, dado em kg x m/s

logo:

"p" de M1 = 0,9kg x 1 m/s = 0,9kgm/s

"p" de M2 = 0,1 kg x 0 m/s = 0 kgm/s

Quando M1 chocar-se com M2, haverá um acúmulo de massa,
porém sem aumento de energia cinética!

"p" inicial é igual a "p" final =  0,9kgm/s

A nova situação será assim

p = m x v

p = (M1+M2) x v

0,9 kgm/s = 1 kg x v

v = (0,9 kgm/s) / 1 kg

v = 0,9 m/s

Conclusão: os dois corpos estarão em movimento numa velocidade menor que a de M1 antes da colisão.
O resultado é bem "menos interessante" ao caso do choque de bolas elásticas...

para saber mais:
http://www.fisicaequimica.net/movimento/momento.htm
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Dúvida sobre corpos em contato Empty Re: Dúvida sobre corpos em contato

Mensagem por Edilson Maia em 31st Dezembro 2013, 14:55

Mario95 escreveu:Olá, eu queria tirar uma dúvida a respeito de corpos em contato...
Bom, normalmente em casos em que aplica-se uma força "F" em um corpo em contato com outro, considera-se que o CONJUNTO tem a mesma aceleração. Mas é possível que haja um caso em que a massa do 2° corpo seja muito pequena, ocasionando uma aceleração mais alta que a do 1° corpo?
Desde já agradeço Very Happy

Pode haver aumento de velocidade, não de força cinética. O aumento de velocidade se dá por que a força cinética do corpo maior é transferida completamente para uma massa menor, ou seja será uma massa menor com a mesma força cinética, mas que terá sua velocidade aumentada para compensar a perda de massa, mantendo a reação em equilíbrio.
Faça uma experiência simples, pegue uma bola de aço dessas tipo de rolamento que seja do tamanho de uma bola de gude de vidro, jogue uma contra a outra e perceberá que a de vidro será impulsionada bem mais longe por ter uma massa menor. Mas a força é a mesma, apenas a mesma força consegue levar mais longe a bola de vidro por que teve que utilizar menos energia para empurrar a massa da bola de vidro mais leve.

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