Duas partículas de massas
e
sofrem uma colisão perfeitamente inelástica. Calcule a energia perdida na colisão sabendo que a velocidade inicial tem os valores apresentados abaixo:
Passo 1
O enunciado dá duas partículas com massas
kg e
kg que sofrem colisão perfeitamente inelástica. Pede-se a energia perdida, ou seja, a variação da energia cinética ao grudarem. Vamos (
) calcular a energia cinética inicial total, (
) obter a velocidade comum final pela conservação do momento, (
) calcular a energia cinética final e (
) achar a diferença entre elas.
Passo 2
Para a energia cinética inicial total usamos
Como
e
, temos
J de energia cinética inicial.
Passo 3
Pela conservação do momento neto,
Substituindo componentes:
k
/s.
A massa total é kg, logo
A massa total é
m/s.
Passo 4
A energia cinética final é
Como
, segue
J de energia cinética final.
Passo 5
A variação de energia cinética (final menos inicial) é
J, ou seja, houve perda de aproximadamente
J. Esse valor corresponde à primeira alternativa.