Uma bola de massa m colide com uma parede com velocidade v e ricocheteia com a mesma velocidade em módulo, mas em direção oposta.
Qual é a variação do momento linear da bola?
Qual é a variação do momento linear da bola?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma bola de massa
que bate numa parede com uma velocidade
e, após o impacto, volta com a mesma velocidade em módulo, mas na direção oposta. O conteúdo envolvido aqui é o Momento Linear, que é uma grandeza física relacionada à quantidade de movimento de um objeto. Para resolver essa questão, vamos precisar usar a fórmula do momento linear e entender como calcular sua variação durante a colisão.
Passo 2
O momentum ou momento linear (
) de um objeto é dado pela fórmula:
onde
é a massa e
é a velocidade do objeto. No nosso caso, temos a bola antes e depois da colisão.
Passo 3
Antes da colisão, a bola tem uma velocidade
na direção em que vai colidir com a parede. Então, o momento inicial (
) da bola é:
Passo 4
Depois da colisão, a bola ricocheteia com a mesma velocidade, mas na direção oposta. Isso significa que a velocidade final (
) é
. Portanto, o momento final (
) é:
Passo 5
A variação do momento linear (
) é a diferença entre o momento final e o momento inicial:
Isso mostra que houve uma mudança no momento da bola devido à colisão com a parede.
Resposta
A variação do momento linear da bola é
.