Se, ao colidir com um alvo estacionário, um projétil continua a se mover na mesma direção, podemos concluir que
a)a massa do projétil é maior que a massa do alvo.
b)a massa do projétil é menor que a massa do alvo.
c) a massa do projétil é igual à massa do alvo.
d) não há dados suficientes para responder.
e)de acordo com as leis da física, isso não pode ocorrer.
a)a massa do projétil é maior que a massa do alvo.
b)a massa do projétil é menor que a massa do alvo.
c) a massa do projétil é igual à massa do alvo.
d) não há dados suficientes para responder.
e)de acordo com as leis da física, isso não pode ocorrer.
Passo 1
Então, o enunciado diz que um projétil de massa
e velocidade inicial
bate num alvo parado de massa
, e depois da colisão o projétil continua pra frente (mesma direção). O assunto é colisões unidimensionais e a gente vai usar as leis de conservação de momento e, para colisão perfeitamente elástica, também conservação de energia cinética.
Passo 2
Na colisão elástica unidimensional a gente tem duas leis:
- Conservação do momento:
- Conservação da energia cinética:
Aqui
e
são as velocidades depois do choque.
Passo 3
Resolvend o sistema (essa é a fórmula clássica que sai da combinação das duas leis), obtém-se a velocidade final do projétil:
Passo 4
Para o projétil “continuar na mesma direção” significa que
tem o mesmo sinal de
. Como
é positivo (vamos chamar de “pra frente”), exigimos
O denominador
é sempre positivo, e
, então a condição vira simplesmente
Resposta
a) a massa do projétil é maior que a massa do alvo.