Considere um bloco de massa
que se movimenta com velocidade de módulo
e colide com um segundo bloco de massa
que se movimenta, inicialmente, com velocidade de módulo
na mesma direção e sentido do bloco 1. Após a colisão, o bloco 1 cessa seu movimento e o bloco 2 passa a se movimentar com velocidade
. Qual a velocidade
do bloco 2 antes da colisão?
a.
b.
c. 3,90 m/s
d. Nenhuma das outras alternativas está correta.
e. 1,95 m/s
f. 1,30 m/s
g.
h. 5,20 m/s
ambientevirtual.nce.ufrj.br
a.
b.
c. 3,90 m/s
d. Nenhuma das outras alternativas está correta.
e. 1,95 m/s
f. 1,30 m/s
g.
h. 5,20 m/s
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Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo! Temos dois blocos que colidem:
- Bloco 1: Massa de
e velocidade inicial de . - Bloco 2: Massa de
e velocidade inicial de (que queremos descobrir).
Após a colisão:
- Bloco 1 para de se mover (
). - Bloco 2 passa a se mover com
.
Vamos usar o Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento para resolver isso. Essa regra diz que, em uma colisão sem forças externas, a quantidade de movimento total antes da colisão é igual à quantidade de movimento total depois da colisão.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da quantidade de movimento (
):
Onde:
-
é a massa do objeto. -
é a velocidade do objeto.
Passo 3
Aplicando a conservação da quantidade de movimento:
Ou seja:
Passo 4
Substituindo os valores que conhecemos:
Vamos calcular:
A equação fica:
Passo 5
Agora, isolamos
:
Resposta
A velocidade
do bloco 2 antes da colisão é aproximadamente 1,30 m/s.
Alternativa f. 1,30 m/s