48 Uma bola com velocidade
choca-se elasticamente com uma parede perpendicular ao eixo x. Após o choque, a velocidade da bola é dada por
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado dá a velocidade inicial da bola
e diz que ela colide elasticamente com uma parede perpendicular ao eixo
. O conteúdo que precisamos usar é o da reflexão especular em colisão elástica com superfície fixa: a componente normal à parede inverte de sinal, e a tangencial permanece igual.
Passo 2
Identificamos as componentes normal e tangencial em relação à parede. Como a parede é perpendicular ao eixo
, o vetor normal unitário é
Isso significa que
e a componente tangencial (paralela à parede) é
Passo 3
Em uma colisão elástica com parede fixa:
- A componente normal muda de sinal:
. - A componente tangencial é conservada:
.
Portanto, a velocidade após o choque é
Resposta
(b)