Um caminhão de massa 5000 kg está se movendo a
e colide com um carro de massa 1500 kg que estava em repouso. Supondo que a colisão seja perfeitamente inelástica, calcule a velocidade dos veículos após a colisão.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um caminhão de 5000 kg andando a 10 m/s que colide com um carro de 1500 kg parado. A colisão é perfeitamente inelástica, ou seja, os dois veículos ficam juntos após a batida. Vamos usar a conservação da quantidade de movimento para descobrir a velocidade deles depois da colisão.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é quantidade de movimento. É basicamente o “empurrão” que um objeto tem devido à sua massa e velocidade. A fórmula para quantidade de movimento (
) é:
Onde:
-
é a massa -
é a velocidade
Passo 3
Antes da colisão, o caminhão está se movendo e o carro está parado. Vamos calcular a quantidade de movimento de cada um antes do impacto.
Para o caminhão:
Para o carro:
Como o carro está parado, sua quantidade de movimento é:
Passo 4
Agora, na colisão perfeitamente inelástica, os dois veículos se movem juntos com a mesma velocidade final (
). A quantidade de movimento total antes da colisão é igual à quantidade de movimento total depois da colisão. Então:
Isso dá:
Passo 5
Vamos resolver para
:
Resposta
Após a colisão, os veículos se movem juntos a aproximadamente 7,69 m/s.