Enunciado

Um cavaleiro de 0,150 kg se move a 0,80 m/s da esquerda para a direita sobre um trilho de ar horizontal sem atrito. Ele colide frontalmente com um cavaleiro de 0,300 kg que se move a 2,20 m/s da direita para a esquerda. Supondo colisão elástica, determine o módulo, a direção e o sentido de cada cavaleiro depois da colisão.

Passo 1

Beleza pessoal?! Espero que esteja tudo bem com meu os herdeiros de Newton. Vamos dar início a mais uma resolução com o padrão de qualidade do Responde aí, então pegue seu lápis, caderno e café e vamos nessa!!!

Temos a massa do primeiro planador mA = 0,150kg e a massa do segundo planador é mB=0,300kg.

Tomando a direita como sentido positivo e a esquerda como sentido negativo, obtemos:

v A 1 = 0.80   m / s

v B 1 = - 2.20   m / s

Assim, podemos escrever a equação de colisão da seguinte forma:

m A v A 1 + m B v B 1 = m A v A 2 + m B v B 2   ( 1 )

Também sabemos que, na colisão elástica entre duas partículas, as velocidades relativas antes e depois da colisão têm a mesma magnitude, mas sinais opostos; Então:

v A 1 - v B 1 = - ( v A 2 - v B 2 )   ( 2 )

Passo 2

Como os dois planadores estão se movendo em uma superfície sem atrito, não há força resultante externa no sistema; Então essa colisão é elástica.

Colocamos nossos valores para v A 1   e   v B 1 ​ na equação (2), então obtemos:

( 0.80 ) - ( - 2.20 ) = - ( v A 2 - v B 2 )

v B 2 - v A 2 = 3.00   ( R . 1 )

Como os dois planos estão se movendo em uma superfície sem atrito, não há força externa resultante no sistema; Então essa colisão é elástica.

Colocamos nossos valores para m A ,   m B ,   v A 1   e   v B 1 na aprovação (2), então obtemos:

( 0.150 ) ( 0.80 ) + ( 0.300 ) ( - 2.20 )   =   ( 0.150 ) v A 2

( 0.150 ) v A 2 + ( 0.300 ) v B 2 = - 0.54

v A 2 + 2 v B 2 = - 3.60   ( R . 2 )

3 v B 2 = - 0.600

v B 2 = - 0.200   m / s

v B 2 = 0.2000   m / s   p a r a   e s q u e r d a

Finalmente, colocamos este valor de v⃗B2​ em relação (R.1) então resolvemos para v⃗A2, então obtemos:

- 0.200 - v A 2 = 3.00

v A 2 = 3.20   m / s   p a r a   e s q u e r d a

Resposta

v A 2 = 3.20   m / s   p a r a   a   e s q u e r d a

v B 2 = 0.200   m / s   p a r a   a   e s q u e r d a

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