Questão 2 - Explique o que ocorreu com a energia cinética total para colisões inelásticas.
Passo 1
O enunciado pede para explicar o que acontece com a energia cinética total em colisões inelásticas. O assunto é colisões em mecânica clássica, mais especificamente a diferença entre colisões elásticas e inelásticas. Para responder vamos usar os conceitos de conservação de quantidade de movimento e de transformação de energia em processos dissipativos.
Passo 2
Em qualquer colisão isolada a quantidade de movimento total do sistema se conserva, ou seja,
Por outro lado, a definição de colisão inelástica envolve que a \emph{energia cinética total} antes e depois do choque não se conserve: parte dessa energia é transformada em outras formas.
Passo 3
Se chamarmos de
a energia cinética total antes do impacto e de
a energia cinética total depois, numa colisão inelástica geral vale
Isso significa que houve uma \emph{perda} de energia cinética útil do movimento.
Passo 4
A energia cinética que “desaparece” do movimento não viola as leis da física porque ela é convertida em outras formas de energia, tais como deformação permanente dos corpos, aquecimento local, emissão de som e vibrações internas. Essas formas são agregadas como energia interna do sistema, portanto a energia mecânica total (cinética
potencial
interna) ainda se conserva.
Resposta
Em colisões inelásticas a energia cinética total diminui (
) e o valor perdido é transformado em calor, deformação, som e outras formas de energia interna.