Considere um bloco de massa m 1 m 1=1,4 kg que se movimenta com velocidade 9,5 m / s e colide frontalmente com um segundo bloco de massa m 2 m 2=2,4 kg, inicialmente em repouso. Após a colisão, o bloco 1 cessa seu movimento. Calcule a velocidade do bloco 2, em m / s.

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos dois blocos: o bloco 1 com massa está se movendo a uma velocidade de e colide frontalmente com o bloco 2, que tem massa e está inicialmente parado. Após a colisão, o bloco 1 para de se mover. Queremos encontrar a velocidade do bloco 2 depois dessa colisão. Para resolver isso, vamos usar o princípio da conservação da quantidade de movimento.

Passo 2

O que significa conservação da quantidade de movimento? Basicamente, a quantidade total de movimento antes da colisão é igual à quantidade total de movimento depois da colisão, desde que não haja forças externas atuando no sistema. A quantidade de movimento ( ) é calculada multiplicando a massa ( ) pela velocidade ( ), ou seja, .

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de movimento antes da colisão. O bloco 1 está em movimento, então sua quantidade de movimento é:
pinicial = m1 times v1 = 1,4 , kg times 9,5 , m/s = 13,3 , kg cdot m/s
O bloco 2 está parado, então sua quantidade de movimento inicial é zero.

Passo 4

Após a colisão, o bloco 1 para de se mover, ou seja, sua velocidade final ( p1 final = m1 times v1' = 1,4 , kg times 0 , m/s = 0 , kg cdot m/s ) é 0. A quantidade de movimento do bloco 1 depois da colisão é:
p2 final = m2 times v2'
A quantidade de movimento do bloco 2 depois da colisão é:
Onde é a velocidade que queremos encontrar.

Passo 5

Aplicando a conservação da quantidade de movimento:
pinicial = pfinal
Substituindo os valores:
13,3 , kg cdot m/s = 0 + m2 times v2'
13,3 , kg cdot m/s = 2,4 , kg times v2'

Passo 6

Agora, vamos resolver para v2' = 13,3 , kg cdot m/s2,4 , kg = 5,54 , m/s :

Resposta

A velocidade do bloco 2 após a colisão é aproximadamente .

Exercícios relacionados