Um carro de 1800 Kg parado no sinal de trânsito sofre uma colisão pela traseira de um carro de 900 Kg e os dois ficam presos um ao outro. Se o carro menor estava em movimento a
antes da colisão, qual a velocidade escalar dos carros após a colisão?
Passo 1
Vamos resolver um problema de colisão envolvendo dois carros. Temos um carro maior de 1800 kg parado no sinal e um carro menor de 900 kg que está se movendo a 20 m/s. Quando eles colidem pela traseira, os dois ficam presos juntos. Para descobrir a velocidade dos carros juntos após a colisão, vamos usar o conceito de conservação da quantidade de movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar do que é quantidade de movimento. Ela é calculada multiplicando a massa de um objeto pela sua velocidade:
Como não há forças externas agindo no sistema, a quantidade de movimento total antes da colisão é igual à quantidade de movimento total após a colisão.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de movimento de cada carro antes da colisão.
- Carro maior (1800 kg): Está parado, então sua velocidade é 0 m/s.
- Carro menor (900 kg): Está se movendo a 20 m/s.
Passo 4
Agora, somamos as quantidades de movimento dos dois carros antes da colisão:
Passo 5
Após a colisão, os dois carros ficam presos juntos, formando um único objeto com massa total:
Passo 6
Vamos chamar a velocidade dos carros juntos após a colisão de
. Usando a conservação da quantidade de movimento:
Passo 7
Agora, isolamos
para encontrar a velocidade final:
Resposta
A velocidade dos carros juntos após a colisão é de aproximadamente 6,67 m/s.