PENDULO E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

Um carrinho de massa M= 9n pode se mover sem atrito sobre uma superfície horizontal. Sobre o carrinho, foi instalado um pêndulo simples de massa m e comprimento L = 50cm. Inicialmente, o sistema estava em repouso, de tal maneira que tetha= 60°. O fio X é cortado e o sistema entra em movimento. Qual é a velocidade do carrinho quando o pêndulo passa por sua posição baixa? A gravidade local vale 10 m/s².
 


Gab √(2)/6

Pessoal minha dúvida é mais sobre o sentido da velocidade do carrinho... por que ela é no sentido oposto da velocidade do pendulo no momento em questão ?

Olá Jvictors;

O carrinho se move no sentido oposto pois temos uma superfície sem atrito. Dessa forma pela Terceira Lei de Newton, temos que a movimentação (ação) do pêndulo para a direita ocasiona em uma reação empurrando o carrinho para a esquerda.

Tem também uma maneira de deduzir vetorialmente através do conceito de conservação do momento linear.
No experimento, o momento linear do enunciado se conserva nos eixos de direções horizontais. Inicialmente o momento linear nessas direções é zero:

[latex]m \vec{v} + M \vec{V} = \vec{0} \implies \vec{v} = -\frac{M}{m} \vec{V} [/latex]

Os vetores [latex]\vec{v}[/latex] e [latex]\vec{V}[/latex] são colineares. Por definição, a multiplicação por um valor negativo muda o sentido de um vetor. Devido ao sinal de menos e ao valor das massas serem positivas, se uma das velocidades aponta em um sentido a outra aponta no oposto.

[latex]\vec{v} = k \vec{V} , \text{ } k < 0[/latex]