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  • Uma explosão interna quebra um objeto inicialmente em repouso em duas peças, uma das quais 2,3 vezes a massa outra se 15000 j for liberada em quanta energia cinética tem cada?
    Veja como resolver esse problema:

    1. Defina variáveis

    * Seja * m * a massa da peça menor.
    * A massa da peça maior é de 2,3* m.

    2. Conservação do momento

    * Como o objeto está inicialmente em repouso, o momento total antes da explosão é zero.
    * Pela lei da conservação do momento, o momento total após a explosão também deve ser zero.

    3. Momentum equação

    Deixar:
    * * v₁ * seja a velocidade da peça menor
    * * v₂ * seja a velocidade da peça maior

    A equação do momento é:

    *m*v₁ + (2,3*m)*v₂ =0

    4. Conservação de energia

    * O 15000 J liberado é a energia cinética total das duas peças.

    A equação de energia é:

    *(1/2)*m*v₁² + (1/2)*(2,3*m)*v₂² =15000 j

    5. Resolvendo as equações

    Temos duas equações e duas incógnitas (*v₁*e*v₂*). Podemos resolver as velocidades:

    * da equação do momento: v₁ =-2,3*v₂

    * Substitua a equação de energia: (1/2)*M*(-2,3*v₂) ² + (1/2)*(2,3*m)*v₂² =15000 J

    * simplificar e resolver para v₂: 6.545*m*v₂² =15000 j
    v₂² =2295,08/m
    v₂ =√ (2295,08/m)

    * Encontre v₁: v₁ =-2,3*√ (2295,08/m)

    6. Calcule energia cinética

    * energia cinética da peça menor: (1/2)*M*v₁² =(1/2)*M*(-2,3*√ (2295.08/m)) ² =5737,5 J

    * energia cinética da peça maior: (1/2)*(2,3*m)*v₂² =(1/2)*(2,3*m)*(√ (2295,08/m)) ² =9262,5 j

    Portanto:

    * A peça menor tem uma energia cinética de 5737,5 J.
    * A peça maior tem uma energia cinética de 9262.5 J.

    Nota importante: A energia cinética de cada peça depende da massa *M *. Você precisa conhecer a massa da peça menor para calcular os valores reais de energia cinética.
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