Uma bola de massa 1,0   k g com velocidade de 10   m / s colide com outra bola de massa 3,0   k g inicialmente em repouso. Supondo a colisão perfeitamente inelástica, qual a velocidade das bolas após a colisão e a energia dissipada no processo?

a ) 2,5   m / s e 25   J

b ) 5,0   m / s e 25   J

c ) 3,3   m / s e 28   J

d ) 7,5   m / s e 38   J

e ) 2,5   m / s e 38   J

Passo 1

Sempre que temos uma colisão, vamos utilizar a conservação do momento linear, podemos fazer isso, pois não atuam forças externas ao sistema. Além disso, por ser uma colisão perfeitamente inelástica, temos que as bolas saem juntas com a mesma velocidade.

Vamos começar com a conservação do momento linear:

m 1 . v 1 i + m 2 . v 2 i = ( m 1 + m 2 ) . v f

Substituindo os valores, temos:

1,0   . 10 + 3,0 .   0 = 4,0 .   v f

v f = 2,5   m / s

Passo 2

Para determinar a energia dissipada, precisamos calcular a variação da energia cinética antes e depois da colisão para as partículas:

Δ K = m 1 + m 2 . v f 2 2 - m 1 .   v 1 f 2 2

Substituindo:

Δ K = 1,0 + 3,0 . 2.5 2 2 - 1,0 .   10 2 2

Δ K = - 37,5   J

Resposta

( e )

Exercícios de Livros Relacionados

Na Fig. 9-63, o bloco 1 (com uma massa de 2,0   k g ) está se movendo para a direita com uma velocidade escalar de 10   m / s e o bloco 2 (com uma massa de 5,0   k g ) está se move...
Uma colisão frontal perfeitamente inelástica ocorre entre duas bolas de massa de modelar que se movem ao longo de um eixo vertical. Imediatamente antes da colisão, uma das bolas, d...
Um vagão fechado em um pátio de manobras é colocado em movimento no topo de um morro artificial. O vagão desce silenciosamente e sem atrito sobre um trilho horizontal reto, onde se...
Uma bala de 10,0   g é disparada e entra em um bloco de madeira de 200   g em repouso sobre uma superfície horizontal. Após o impacto, o bloco desliza 8,00   m antes de parar. Se o...