Exercícios Resolvidos de Colisões Elásticas

Num piso sem atrito, um bloco colide frontalmente com outro bloco que estava em repouso. Os gráficos ao lado representam quatro possibilidades para a variação da energia cinética de cada bloco em função do tempo, desde antes até depois da colisão. Qual(ais) gráfico(s) pode(m) representar uma colisão elástica?

(A) Tanto (a) quanto (b).

(B) Tanto (a) quanto (c).

(C) Tanto (a) quanto (d).

(D) Somente (d).

(E) Somente (a).

Passo 1

Vamos lá, qual a característca de uma colisão elástica?

A energia cinética do sistema se conserva, né.

K 0 = K

Então, devemos ver em quais gráficos a soma da energia cinética dos blocos antes da colisão é igual à soma depois da colisão.

Além disso, um dos blocos está em repouso, portanto, sua energia cinética antes da colisão deve ser zero. Apenas com esse detalhe, já descartamos o gráfico (c).

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Restam os gráficos (a), (b) e (d). Vamos ver em quais desses a energia cinética se conserva.

Começando pelo gráfico (a), vamos somar as unidades de energia cinética que chamaremos de ( u K ) antes do encontro dos blocos e ver se encontramos o mesmo valor após o encontro:

K 0 = 5 u K K = u K + 4 u K

Temos 5 unidades antes da colisão e 5 unidades depois da colisão, logo, o gráfico (a) pode representar uma colisão elástica.

Fazendo o mesmo procedimento para (b), temos que:

K 0 = 5 u K K = 1 u K + 3 u K  

Como temos 5 unidades antes da colisão e apenas 4 unidades após, o gráfico (b) não pode respresentar uma colisão elástica.

Por último, calculamos em (d):

K 0 = 3 u K K = 1 u K + 4 u K  

Se temos 3 unidades antes da colisão e 5 unidades depois, o gráfico (d) não pode representar uma colisão elástica.

Ficamos apenas com o gráfico (a). Portanto, marcamos a alternativa (E).

Resposta

Letra (E)

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas