Situação a) Mostre que uma colisão elástica entre um corpo muito leve, de massa m e um corpo pesado, de massa M, com M \gg m ocorre com o dobro da velocidade inicial do corpo pesado.
Passo 1
O enunciado trata de uma colisão elástica unidimensional entre um corpo pesado, de massa M, que se move com velocidade inicial V, e um corpo muito leve, de massa m, inicialmente em repouso. O objetivo é usar as leis de conservação do momento linear e da energia cinética para achar a velocidade final v_m' do corpo leve e mostrar que, no caso M \gg m, resulta em v_m'\approx 2V.
Passo 2
Escrevemos as equações de conservação para a colisão:
Conservação do momento linear