Dois blocos de massas iguais deslizam sobre uma superfície horizontal de maneira que o atrito entre eles e a superfície é desprezível. O movimento acontece na presença do campo gravitacional terrestre. Os módulos das velocidades iniciais dos blocos são tais que . O bloco carrega consigo uma mola (ver figura abaixo) de constante elástica cuja massa é desprezível.
No referencial em que o centro de massa está em repouso, é incorreto afirmar que:
a energia mecânica é menor que no referencial original
os dois blocos estão em repouso no instante da compressão máxima
a energia potencial é menor que no referencial original
o momento linear total é zero
o momento linear dos blocos tem o mesmo módulo mas sentido contrário
Passo 1
Primeiro, observe que é pedido a alternativa incorreta.
Então vamos analisar o problema, A energia mecância desse problema, será dada pela energia cinética no momento antes da colisão, e durante a colisão pela energia cinética mais a energia potencial. Isso tudo em um referencial original (parado).
Agora se adotarmos um referencial em que o centro de massa do sistema está parado, significa que esse referencial possui velocidade igual a do centro de massa.
Se ele possui essa velocidade quando formos calcular a energia cinética do bloco ou do bloco , a velocidade deles para esse referencial será menor que quando o referencial estava parado. Sendo assim a energia cinética diminui e por isso a energia mecânica diminui.
Como não há forças externas sendo aplicada o movimento do centro de massa não irá variar. Então ele vai continuar parado, certo? Na compressão máxima, o bloco vai estar parado, pois no próximo instante ele vai começar a se mover no sentido oposto.
Se o bloco está parado, o centro de gravidade também está, é possível que o bloco esteja em movimento? Não, pois como o sistema é composto apenas pelos blocos e B, se está parado, então para o centro de massa estar parado tem que estar parado também.
A energia potencial depende apenas da constante da mola e da compressão da mola e estes não vão mudar independente do referencial adotado, certo? Então a energia potencial não muda. Então a alternativa está incorreta.
Se nesse referencial o centro de massa esta parado, então não tem velocidade se a velocidade é zero, então sim o momento linear total (total, porque se refere a todo o sistema e por isso é o momento linear do centro de massa) é zero.
Para que o momento linear seja zero, então é necessário que ou momento linear dos blocos sejam zero também, ou a soma do momento linear deles dê zero. Como os blocos estão em movimento então o momento linear deles não é zero. Assim, a única forma deles se anularem é que sejam iguais, porém em sentidos opostos.
Resposta
Alternativa