Um bloco de 3 kg se move no sentido negativo do eixo
a
, e outro de 5 kg se move no sentido positivo de
a
. e) Verifique os resultados, determinando as enerigas cinéticas inicial e final dos blocos no sistema original.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um bloco de 3 kg se movendo para a esquerda com uma velocidade de 5 m/s e outro bloco de 5 kg indo para a direita com 3 m/s. O que precisamos fazer aqui é calcular as energias cinéticas desses blocos antes e depois de algum evento (provavelmente uma colisão). Para isso, vamos usar a fórmula da energia cinética e entender como aplicá-la nesses dois blocos.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula da energia cinética. Energia cinética (
) é a energia que um objeto tem devido ao seu movimento e é calculada por:
Onde:
-
é a massa do objeto (em kg) -
é a velocidade do objeto (em m/s)
Passo 3
Vamos calcular a energia cinética inicial de cada bloco.
Bloco de 3 kg
- Massa (
): 3 kg - Velocidade (
): -5 m/s (o sinal negativo indica a direção para a esquerda)
Bloco de 5 kg
- Massa (
): 5 kg - Velocidade (
): 3 m/s (direção para a direita)
Passo 4
Agora, vamos supor que os blocos colidiram e tiveram novas velocidades após a colisão. Como não temos os detalhes da colisão aqui, vamos supor que já conhecemos as velocidades finais (
e
) a partir de partes anteriores do exercício. Vamos chamar essas velocidades de
e
.
Bloco de 3 kg após a colisão
Bloco de 5 kg após a colisão
Passo 5
Para verificar os resultados, vamos comparar a energia cinética inicial total com a energia cinética final total.
Energia Cinética Inicial Total
Energia Cinética Final Total
Dependendo das velocidades finais (
e
), você poderá calcular
e ver se é igual, maior ou menor que a energia cinética inicial.
- Se
: A colisão foi elástica (energia cinética conservada). - Se
: A colisão foi inelástica (alguma energia foi perdida, geralmente convertida em calor ou deformação).
Resposta
Calculamos que a energia cinética inicial total dos blocos é de 60 Joules. Para determinar a energia cinética final, você precisa das velocidades finais dos blocos após a colisão. Com essas velocidades, aplique a fórmula da energia cinética para cada bloco e some os resultados para verificar se a energia cinética foi conservada.
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sendo que no instante
o objeto possui uma velocidade de
e está na posição -9 m .
c) Em que instante a velocidade é igual a velocidade inicial (em módulo)? Qual é a posição nesse instante?
c) Em que instante a velocidade é igual a velocidade inicial (em módulo)? Qual é a posição nesse instante?
Um bloco de 3 kg se move no sentido negativo do eixo
a
, e outro de 5 kg se move no sentido positivo de
a
. c) Após eles colidirem elasticamente segundo uma colisão unidimensional, a velocidade de cada bloco é invertida (nesse referencial). Determine a velocidade de cada um dos blocos no referencial do centro de massa após a colisão.
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d) quanto tempo depois do lançamento a bala atinge o solo.
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. Consideremos uma linha
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