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Exercícios Resolvidos de Conservação da Energia Mecânica

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Enunciado

USP, Sem Campus, Física 1, Coletâneas de Exercícios - Parte II, Questão 20b

Num choque entre dois corpos de massas m 1 =   0 ,   8   k g e m 2 =   1 ,   2   k g , o primeiro desvia 90◦ de sua trajetória original, mantendo inalterada sua energia cinética. Se as velocidades iniciais dos corpos eram, respectivamente, ⃗ v 1   =   ( 3 ,   0   m / s ) i ^   e ⃗ v 2   =   ( 2 ,   0   m / s )   i ^   −   ( 1 ,   0   m / s ) j ^ :

b. Verifique se o choque foi elástico ou inelástico.

Passo 1

Eaew, belezinha?

Temos que verificar se a colisão foi elástica ou inelástica, como sabemos que o corpo 1 preservou a energia cinética, temos que verificar se isso também aconteceu com o corpo 2, pois para a colisão ser elástica a energia cinética do sistema deve ser conservada. Vamos lá!

Passo 2

Temos que a velocidade inicial do corpo 2 é dada por:

⃗ v 2   = (   2 ,   0   i ^   −   1 ,   0 j ^ ) m / s

então sua energia cinética inicial é

E 2 i = 1 2 m 2 v 2 2 = 1,2 2 ( 2 2 + 1 2 ) = 0,6 ( 5 ) = 3   J .

Passo 3

Temos que a velocidade final do corpo 2 é:

⃗ v 2 f = 4,0 i ^   −   3,0 j ^ .

então sua energia cinética final é

E 2 f = 1 2 m 2 v 2 f 2 = 1,2 2 ( 4 2 + 3 2 ) = 0,6 ( 25 ) = 15   J .

Então, sua energia cinética não foi conservada e variou Δ E 2 = 12   J . Portanto a colisão foi inelástica.

A questão foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!

Resposta

Δ E 2 = 12   J . Choque inelástico.

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