USP, Sem Campus, Física 1, Coletâneas de Exercícios - Parte II, Questão 14
Um corpo de 4 kg, deslocando-se a 5 m/s, efetua uma colisão perfeitamente elástica com um corpo de 1 kg, inicialmente em repouso. Determine a velocidade final de cada corpo e a energia transferida para o corpo de 1 kg.
Passo 1
Eaew, belezinha?
Temos que determinar as velocidades finais dos corpos após a colisão, para isso vamos utilizar a conservação de energia cinética, pois a colisão foi totalmente elástica, e a conservação de momento. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro vamos considerar a conservação da energia cinética. Como o segundo corpo está em repouso antes da colisão, toda energia cinética inicial é do primeiro corpo. Então, temos por conservação de energia que:
Então, substituindo os valores, temos uma relação para
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Passo 3
Agora vamos utilizar a conservação do momento.
Então, substituindo os valores conseguimos outra relação para :
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Passo 4
Igualando as duas relações
Então, resolvendo por Bhaskara, teremos
Escolhemos o sinal negativo, pois estamos considerando que houve transferência de momento entre os corpos, então
e
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Passo 5
A energia transferida para o corpo 2 é dada pela sua energia cinética final:
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A questão foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!
Resposta
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