Considere um choque perfeitamente elástico entre duas partículas. Pode ocorrer variação de energia cinética de uma das partículas? Explique sua resposta.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um choque perfeitamente elástico entre duas partículas. Precisamos descobrir se é possível que a energia cinética de uma das partículas mude durante esse choque. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de conservação de energia cinética e conservação de momento.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é um choque perfeitamente elástico. Nesse tipo de choque, toda a energia cinética total do sistema é conservada. Isso significa que a soma das energias cinéticas das duas partículas antes do choque é igual à soma após o choque:
Passo 3
Agora, vamos falar sobre a conservação do momento. O momento linear total do sistema também é conservado em um choque perfeitamente elástico:
onde
e
são as massas das partículas, e
,
,
,
são as velocidades antes e depois do choque.
Passo 4
Mesmo que a energia cinética total seja a mesma antes e depois do choque, a energia cinética de cada partícula individualmente pode mudar. Isso acontece porque a energia pode ser transferida de uma partícula para outra durante o choque, mantendo a energia total constante.
Passo 5
Por exemplo, se uma partícula estava se movendo mais rápido antes do choque, ela pode transferir parte de sua energia para a outra partícula, fazendo com que sua própria energia cinética diminua enquanto a da outra aumenta. O contrário também pode ocorrer.
Resposta
Sim, em um choque perfeitamente elástico, a energia cinética de uma das partículas pode variar, já que ocorre troca de energia cinética entre as partículas enquanto a energia cinética total do sistema é mantida constante.