Duas partículas A e B , de massas m A = 0,5 k g e m B = 0,25 k g , interagem apenas entre si no intervalo 0 ≤ t ≤ 6 s . Elas deslocam-se em cima de uma mesa horizontal sem atrito ao longo do eixo O x . No instante t = 0 s , a partícula A tem velocidade inicial v → A = - 2,0 m / s i → enquanto a partícula B tem velocidade inicial v → B = + 1,0 m / s i → . Durante o intervalo de tempo 0 ≤ t ≤ 6 s observa-se, a cada segundo, a velocidade v A da partícula A . O gráfico mostra a função v A obtida unindo-se por segmentos de reta os pontos experimentais representados por pequenos círculos.

Q6. Com base nos dados, determine a energia cinética do sistema formado pelas duas partículas quando t = 5 s e qual foi o tipo de colisão.

a) 4 3 ,   i n e l á s t i c a

b) 4 3 ,   e l á s t i c a

c) 9 4 ,   i n e l á s t i c a

d) 9 4 ,   e l á s t i c a

e) 9 8 ,   e l á s t i c a

Passo 1

Bom galera, continuando a nossa questão anterior, agora queremos saber qual é a energia cinética desse sistema após a colisão.

E também queremos saber se essa é uma colisão elástica ou inelástica.

Para calcular a energia cinética após a colisão, vamos realizar a conservação do momento linear, afinal para toda colisão o momento linear do sistema vai se conservar.

p i → = p f →

Realizando essa conservação, iremos encontrar a velocidade da partícula B após a colisão e com isso vamos calcular a energia cinética após a colisão.

Por fim, vamos analisar se houve conservação da energia cinética ou não. Se a energia cinética após a colisão for igual a energia cinética antes, temos uma colisão elástica.

Se houve perda de energia cinética, então temos uma colisão inelástica.

Passo 2

Bom, vamos lá... conservando o momento linear nessa colisão, vamos ter:

p i → = p f →

p A i → + p B i → = p A i → + p B f →

0,5 - 2,0 i → + 0,25 + 1,0 i → = 0,5 0 + 0,25 v B f →

- 1,0 i → + 0,25 i → = 0,25 v B f →

- 0,75 i → = 0,25 v B f →

Portanto,

v B f → = - 3,0 i →   m / s

Passo 3

Agora que sabemos as velocidades de A e B após a colisão, vamos calcular a energia cinética após a colisão.

Lembrando que K = m v 2 2 , teremos:

K f = 0,5 0 2 2 + 0,25 3,0 2 2

K f = 0,25 ( 9 ) 2 = 9 8 J

Beleza... por fim, vamos calclar a energia cinética inicial para verificar se a colisão é elástica ou inelástica.

K i = 0,5 2,0 2 2 + 0,25 1,0 2 2

K i = 4 4 + 1 8

K i = 9 8 J

Opa, essa é a mesma energia que encontramos no final, portanto, houve conservação de energia e a colisão é elástica.

A resposta correta é a letra e).

Resposta

Letra e).

Exercícios de Livros Relacionados

Dois veículos espaciais em órbita estão acoplados. A massa de um deles é de 1000 Kg e a do outro de 2000 Kg. Para separá-los, é denotada entre os dois uma pequena carga explosiva, que comunica uma ene
Vários pesquisadores em ensino de física alegam que parte da origem das concepções alternativas entre os estudantes são os efeitos especiais que eles veem em desenhos animados e em filmes. Usando a co
Uma espaçonave é separada em duas partes pela detonação dos rebites explosivos que as mantêm unidas. As massas das partes são 1200k g e 1800k g ; o módulo do impulso que a explosão dos rebites exerce
"Relativamente" é uma palavra importante. Na Fig. 9-72, o bloco E de massa m e =1,00k g e o bloco D de massa m D=0,500k g são mantidos no lugar com uma mola comprimida entre os dois blocos . Quando os
Um certo núcleo radioativo (pai) se transforma em um núcleo diferente (filho) emitindo um elétron e um neutrino. O núcleo pai estava em repouso na origem de um sistema de coordenadas x y . O elétron s