O ônibus de 5Mg está se movendo para a direita a 20 m/s. Enquanto isso, um carro A de 2Mg está se movendo a 15 m/s para a direita. Se os veículos colidem e ficam presos um ao outro, determine a sua velocidade comum imediatamente após a colisão. Suponha que os veículos esteja, livres para rolar durante a colisão.
Passo 1
Beleza, então vamos lá! A gente tem um ônibus de 5 Mg (megagramas) indo pra direita a 20 m/s e um carro A de 2 Mg também indo pra direita, mas a 15 m/s. Eles colidem e acabam presos um no outro. Nosso objetivo aqui é descobrir qual vai ser a velocidade desses dois juntos logo após a colisão. Vamos precisar usar o conceito de conservação da quantidade de movimento para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, é importante entender que, na física, a quantidade de movimento (ou momento linear) é calculada multiplicando a massa de um objeto pela sua velocidade. A fórmula é:
Onde:
- $ p $ é a quantidade de movimento,
- $ m $ é a massa,
- $ v $ é a velocidade.
Passo 3
Como os dois veículos se colidem e ficam presos, estamos lidando com uma colisão inelástica. Nessa situação, a quantidade de movimento total antes da colisão é igual à quantidade de movimento total depois da colisão. Ou seja:
Passo 4
Vamos substituir os valores na equação. Primeiro, vamos converter as massas de megagramas para quilogramas:
- 5 Mg = 5000 kg
- 2 Mg = 2000 kg
Agora, substituindo na equação:
Passo 5
Vamos calcular os termos:
Passo 6
Agora, isolamos $ v_{final} $ dividindo ambos os lados por 7000:
Resposta
A velocidade comum dos veículos imediatamente após a colisão é aproximadamente 18,57 m/s para a direita.