Um carro de 1040 kg se move inicialmente com velocidade
para a direita e vai colidir na traseira de um caminhão de 6000 kg que também está se movendo para a direita. As velocidades do carro e do caminhão depois da colisão são respectivamente
e
, ambas apontando para a direita. (a) Determine a velocidade do caminhão antes da colisão. (b) A colisão é elástica? Justifique a sua resposta.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que um carro (massa
) vai a
para a direita e bate na traseira de um caminhão (massa
), que também vai para a direita mas com velocidade inicial desconhecida
. Depois da batida eles ficam com
e
.
Conteúdo: conservação de quantidade de movimento (momentum) e energia cinética para checar se a colisão é elástica. Vamos precisar:
Conteúdo: conservação de quantidade de movimento (momentum) e energia cinética para checar se a colisão é elástica. Vamos precisar:
- Equação da conservação do momentum:
- Fórmula da energia cinética:
para ver se a energia total se conserva.
Passo 2
Aplicando conservação do momentum:
Isolando
:
Calculemos passo a passo:
-
. -
. -
.
Logo o numerador é.
Então
para a direita.
Passo 3
Agora vamos ver se a colisão é elástica, ou seja, se a energia cinética total antes = depois.
Energia cinética inicial:
Energia cinética inicial:
- Carro:
. - Caminhão:
.
Logo.
Energia cinética final:
Como
, a energia cinética não se conserva, ou seja, não é uma colisão elástica.
Resposta
(a) A velocidade do caminhão antes da colisão é
(direita).
(b) A colisão não é elástica, pois a energia cinética total antes ( ) difere da energia cinética total depois (
).
(b) A colisão não é elástica, pois a energia cinética total antes (