Um asteróide de 13 kg está viajando com velocidade 110 metros s quando se divide em 3 peças iguais, uma peça deixada em repouso e a segunda continua a mesma que era energia de explosão?
Veja como resolver esse problema:
1. Conservação do momento *
Antes da explosão: O asteróide tem um momento de (massa * velocidade) =13 kg * 110 m/s =1430 kg * m/s.
*
Após a explosão: * Peça 1 (em repouso):momento =0
* Peça 2 (mesma velocidade):momento =(13 kg/3) * 110 m/s =476,67 kg * m/s
* Peça 3 (velocidade desconhecida):momento =(13 kg / 3) * v3
Como o momento é conservado, o momento total antes é igual ao momento total depois:
1430 kg*m/s =0 + 476,67 kg*m/s + (13 kg/3)*v3
Resolvendo para V3:
v3 =(1430 - 476,67) * (3 /13) =273,33 m / s
2. Energia cinética *
Antes da explosão: Energia cinética =(1/2) * massa * velocidade^2 =(1/2) * 13 kg * (110 m/s)^2 =78650 J
*
Após a explosão: * Peça 1:energia cinética =0
* Peça 2:energia cinética =(1/2) * (13 kg/3) * (110 m/s)^2 =25216,67 j
* Peça 3:energia cinética =(1/2) * (13 kg/3) * (273,33 m/s)^2 =51433.33 J
3. Energia de explosão A energia da explosão é a diferença entre a energia cinética total após a explosão e a energia cinética antes da explosão:
Energia de explosão =(25216.67 J + 51433.33 J) - 78650 J =
-1999.99 J Nota: O sinal negativo indica que a energia cinética total * diminuiu * após a explosão. Isso é esperado, pois parte da energia cinética inicial foi convertida em outras formas de energia durante a explosão (como calor e som).
Portanto, a energia da explosão é aproximadamente
2000 j .