Um pequeno disco de massa se move sobre uma mesa horizontal sem atrito com velocidade constante de módulo , quando sofre uma colisão unidimensional elástica com outro objeto de massa , inicialmente em repouso. Considerando o módulo do momento linear e a energia cinética do sistema formado pelos dois discos após a colisão é correto afirmar que:
(a) e
(b) e
(c) e
(d) e
(e) (a) e
(f) e
(g) e
Passo 1
Bom, como estamos num plano horizontal sem atrito, estamos tratando de uma colisão onde a força resultante externa sobre o sistema é nula.
Ou seja, não temos nenhuma força externa atuando.
O que isso significa??
Isso mesmo, temos a conservação do momento linear:
Além disso, temos uma palavra chave no enunciado...
A colisão é ELÁSTICA!
Isso significa que além do momento linear se conservar, temos que a energia cinética também se conserva:
Passo 2
Assim, podemos calcular essas duas grandezas e a partir de seus valores antes da colisão ( e ).
Antes da colisão, apenas o disco de massa se move com uma velocidade , logo:
Como essas grandezas se conservam depois da colisão, temos que:
Ficamos com a letra (e).
Resposta
Letra (e)