Exercícios Resolvidos de Colisões Elásticas

Colisões

Um bloco de massa m = 8,40   k g desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito com velocidade de 4,20   m / s e colide com outro bloco de massa M em repouso. A colisão é perfeitamente elástica, os blocos ficam em contato por 0,200   s e o bloco m tem velocidade de 0,400   m / s com sentido oposto ao da velocidade inicial. A intensidade da força média exercida pelo bloco M sobre m durante o contato é:

a ) 160   N

b ) 168   N

c ) 176   N

d ) 185   N

e ) 193   N

Passo 1

Para determinar a força media, devemos utilizar a seguinte relação a respeito de impulso:

I → = F → . Δ t = Δ p →

Vamos primeiro determinar a variação do momento linear para o bloco de massa m , depois substituiremos para achar a força.

Δ p → = m . v f - m . v i

Δ p → = 8,40 . - 0,400 - 8,40 .   4,20

Δ p → = 38,64     k g . m / s

Agora é só substituir para determinar a força média:

F → . Δ t = Δ p →

F → . 0,200 = 38,64

F → ≈ 193   N

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Resposta

( e )

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