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:
p = m times v
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:
mônibus times vônibus + mcarro times vcarro = (mônibus + mcarro) times vfinal ôôô

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:
5000 , kg times 20 , m/s + 2000 , kg times 15 , m/s = (5000 , kg + 2000 , kg) times vfinal

Passo 5

Vamos calcular os termos:
(5000 times 20) + (2000 times 15) = 7000 times vfinal
100000 + 30000 = 7000 times vfinal
130000 = 7000 times vfinal

Passo 6

Agora, isolamos $ v_{final} $ dividindo ambos os lados por 7000:
vfinal
vfinal = 1300007000

Resposta

A velocidade comum dos veículos imediatamente após a colisão é aproximadamente 18,57 m/s para a direita.

Exercícios relacionados