Um bloco de com uma velocidade escalar de colide com um bloco de com uma velocidade escalar de que se move na mesma direção e sentido. Após a colisão, o bloco de passa a se mover no mesmo sentido com uma velocidade de .

(a) Qual é a velocidade do bloco de imediatamente após a colisão?

(b) De quanto varia a energia cinética total do sistema dos dois blocos por causa da colisão?

(c) Suponha que a velocidade do bloco de após o choque é . Qual é, nesse caso, a variação da energia cinética total?

(d) Explique o resultado do item (c).

Letra (a): A boa dessa parte do exercíco é escolher um eixo apontando no sentido inicial de movimento dos blocos. Vamos considerar que eles se movimentem no sentido positivo antes da colisão

De acordo com a lei de conservação do momento, temos que :

Substituindo os dados do problema:

Encontramos

Assim, a velocidade do bloco de imediatamente após a colisão é

beleza?

Letra (b): aqui o problema pede a variação de energia cinética. Vamos usar as velocidades antes e depois da colisão dos dois blocos, ok?

Nós temos que,

E pela variação da energia cinética total,

Substituindo os valores,

Tranquilo?

Letra (c): Bom pessoal, nessa nova situação em que , a lei de conservação do momento nos dá que:

Dessa forma , obtemos que :

Letra (d): Bom pessoal , o aumento de energia cinética é possível se, por exemplo, existir um pouco de pólvora no local do impacto.

Nesse caso, a energia química poderá se transformar em energia mecânica

Certo? E é isso! Espero ter ajudado!