** Um corpo de 2 kg , movendo-se a
, colide com outro de 4 kg , inicialmente em repouso. Depois da colisão, o corpo de 2 kg recua, a
. (a) Calcular a velocidade do corpo de 4 kg depois da colisão.
Passo 1
Vamos resumir o problema: Temos um corpo de 2 kg que se move a
e colide com outro de 4 kg que está inicialmente em repouso. Após a colisão, o corpo de 2 kg volta na direção oposta a
. O conteúdo que vamos usar aqui é conservação do momento linear. Vamos precisar aplicar a fórmula da conservação do momento para resolver essa questão.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o momento inicial dos dois corpos. O momento (
) é dado por:
onde
é a massa e
é a velocidade.
Para o corpo de 2 kg:
Para o corpo de 4 kg (que está em repouso):
Então, o momento total inicial é:
Passo 3
Após a colisão, o corpo de 2 kg está se movendo na direção oposta, então sua velocidade será negativa:
Calculando o momento final do corpo de 2 kg:
Vamos chamar a velocidade do corpo de 4 kg após a colisão de
. O momento final desse corpo será:
Passo 4
Pela conservação do momento linear, o momento total inicial é igual ao momento total final:
Substituindo os valores:
Passo 5
Vamos resolver a equação para encontrar
:
Resposta
A velocidade do corpo de 4 kg após a colisão é de
.