Dois vagões, cada um com massa de
e viajando a
, colidem de frente e chegam ao repouso. Quanta energia cinética se perdeu na colisão?
Passo 1
O enunciado dá que há dois vagões, cada um com massa
, ambos viajando a
, que colidem frontalmente e ficam em repouso. A pergunta é: quanta energia cinética foi perdida na colisão? \n
Informações relevantes fornecidas:
Informações relevantes fornecidas:
Passo 2
Primeiro passo prático: converter a velocidade para o Sistema Internacional (metros por segundo), porque a fórmula da energia cinética usa
e
. A conversão é:
Portanto
Explicação curta: multiplicamos por
para passar de
para
. Fica mais fácil calcular em
.
Passo 3
Agora a fórmula da energia cinética de um corpo em movimento (aquela que geralmente aparece em provas) é
onde
é a energia cinética (em joules,
),
é a massa (em quilogramas,
) e
é a velocidade (em metros por segundo,
). Rápida intuição: a energia cresce com o quadrado da velocidade — se dobrar a velocidade, a energia quadruplica.
Passo 4
Calcular a energia cinética de um dos vagões usando
e
. Substituindo na fórmula:
Fazendo as contas passo a passo:
Comentário amigo: cada vagão tem cerca de
de energia cinética antes da colisão — isso dá uma ideia do dano possível!
Passo 5
Como havia dois vagões idênticos, a energia cinética total inicial é a soma das energias dos dois:
Depois da colisão eles ficam em repouso, então a energia cinética final é
. A energia perdida na colisão é a diferença entre inicial e final:
Observação física: essa energia “perdida” não some — foi transformada em calor, som, deformação dos vagões, etc.
Passo 6
Para dar uma noção mais prática, podemos escrever o valor em outras unidades comuns:
Dica para prova: sempre verifique unidades e converta para
antes de aplicar
. Isso evita erros bobos.