Você observa um carro a colidindo frontalmente com uma bola de tênis, lançada contra ele a . Você observa que a bola é rebatida pelo carro na mesma direção na qual ela incidiu. A velocidade final da bola observada por você será aproximadamente de:
Passo 1
Assumindo que é uma colisão elástica, vamos fazer algumas conservações pra podermos descobrir essas velocidades. Vamos conservar o momento e a energia cinética, ok? Como é colisão elástica podemos conservar.
Passo 2
Conservando momento linear
Jogando uma coisa pra lá e uma coisa pra cá ficamos:
Sendo a velocidade inicial e a velocidade final .
Passo 3
Conservando a enérgica cinética temos:
Jogando uma coisa pra lá e uma coisa pra cá ficamos:
Como já temos uma relação de e e eles não foram dados no problema, podemos dividir a equação (I) pela equação (II)
Passo 4
Como a massa do carro é muuuuuito maior que a da bolinha de tênis, vamos considerar que a velocidade dele quase não mudou, ou seja:
Considerando isso e os valores que conhecemos ficamos:
Assim