Enunciado

Um disco de hóquei azul de massa 0 , 0400 kg , deslizando

com velocidade igual a 0 , 200 m /s sobre uma mesa de ar horizontal

sem atrito , sofre uma colisão frontal perfeitamente elástica com um

disco de hóquei vermelho de massa m , inicialmente em repouso.

Depois da colisão , a velocidade do disco de hóquei azul é de

0 , 050 m/s no mesmo sentido da sua velocidade inicial. Determine

a ) o módulo , a direção e o sentido do disco de hóquei vermelho

depois da colisão; b ) a massa m do disco de hóquei vermelho.

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!!!

Sabemos que, em colisões de todos os tipos, como não há força resultante externa no sistema, o momento total antes da colisão é igual ao momento total após a colisão:

p 1 = p 2

Se a colisão for entre duas partículas (A e B), então obtemos:

p A 1 + p B 1 = p A 2 + p B 2

Onde o momento de uma partícula é dado por:

p = m v

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 B 2 - v A 2     ( 2 )

Passo 2

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

0.200 - 0 = v B 2 - 0.050

v B 2 = 0.200 + 0.050 = 0.250   m / s

(b) Agora, substituímos nossos valores para m A ,   v A 1 ,   v A 2 ,   v B 1 na equação (1), então obtemos:

( 0.040 ) ( 0.200 ) + m ( 0 ) = ( 0.0400 ) ( 0.0500 ) + m ( 0.250 )

m = 0.0400 ( 0.200 - 0.0500 ) 0.250 = 0.0240   k g

m = 0.0240   k g

3 v B 2 = - 0.600

v B 2 = - 0.200   m / s

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

Finalmente, colocamos este valor de v B 2 na relação R.1 então resolvemos para v A 2 , então obtemos:

- 0.200 - v A 2 = 3.00

v A 2 = - 3.20   m / s

Resposta

  1. vB2=0,250 m/s na mesma direção do disco azul
  2. m=0.0240 kg

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