Fuvest. Dois discos A e B, de mesma massa M, deslocam-se com velocidades Va=Vo e Vb=2Vo, vindo a chocar-se contra o outro ( na figura temos A e B em sentidos contrários indo para se chocar)
Após o choque, que não é elástico, o disco B permanece parado. Sendo E1 a energia cinética total inicial ( ), a energia cinética total E2, após o choque, é:
a)E2= E1
b)E2= 0,8E1
c)E2=0,4E1
d)E2=0,2E1
e)E2= 0
obrigada desde já :)
Vamos calcular a quantidade de movimento antes da colisão:
Essa quantidade de movimento é preservada no sistema após a colisão.
Vamos calcular a velocidade do corpo A após a colisão para que a quantidade de movimento seja conservada. Como o disco B fica parado, não tem quantidade de movimento. Portanto só a velocidade do corpo A contribui para o total. Fazemos:
Portanto o disco A adquire a velocidade após a colisão. Agora basta calcular a energia cinética do sistema, com o disco A a
e o disco B parado:
Que é igual a , portanto a resposta correta é D.
Antes do choque, a quantidade de movimento total é dada pela soma dos momentos lineares dos discos A e B:
P = (M * Va) + (M * Vb)
P = M * (Va + Vb)
P = M * (Vo + 2Vo)
P = M * 3Vo
Após o choque, o disco B permanece parado, então sua velocidade final é zero. A quantidade de movimento total após o choque é dada pela soma dos momentos lineares dos discos A e B:
P' = (M * Va') + (M * Vb')
P' = M * (Va' + Vb')
P' = M * (Va' + 0)
P' = M * Va'
Como o choque não é elástico, parte da energia cinética inicial é dissipada na forma de calor. Portanto, a energia cinética total após o choque será menor que a energia cinética total inicial.
A energia cinética total inicial é dada por:
E1 = (1/2) * M * Va^2
E1 = (1/2) * M * (Vo)^2
A energia cinética total após o choque é dada por:
E2 = (1/2) * M * Va'^2
Usando o princípio da conservação da quantidade de movimento, temos:
P = P'
M * 3Vo = M * Va'
3Vo = Va'
Va = 3Vo
Substituindo na equação da energia cinética total após o choque, temos:
E2 = (1/2) * M * (3Vo)^2
E2 = (1/2) * M * 9Vo^2
E2 = (9/2) * M * Vo^2
Portanto, a energia cinética total após o choque é (9/2) vezes a energia cinética total inicial.
Comparando com as opções fornecidas, a resposta correta é:
d) E2 = 0,2E1
