Duas partículas,
e
, movem-se em linha reta e colidem. A partícula
tem massa
2 kg e se move com velocidade
para a direita. A partícula
tem massa
kg e está se movendo para a esquerda com velocidade vB
. Após a colisão, ambas as partículas ficam unidas.
Qual é a velocidade do sistema após a colisão?
Qual é a velocidade do sistema após a colisão?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre duas partículas,
e
, que colidem e ficam juntas depois. A gente vai usar a Lei da Conservação do Momento para resolver isso. Precisamos saber as massas e as velocidades das partículas antes da colisão.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar as informações que temos:
- Massa de
: - Velocidade de
: (para a direita) - Massa de
: - Velocidade de
: (para a esquerda, por isso o sinal negativo)
Passo 3
A Lei da Conservação do Momento diz que, em um sistema isolado, o momento total antes da colisão é igual ao momento total depois da colisão. A fórmula é:
onde
é a velocidade final comum das duas partículas após a colisão.
Passo 4
Vamos calcular o momento total antes da colisão:
Somando os dois:
Passo 5
Agora, somamos as massas das duas partículas:
Passo 6
Usando a fórmula da conservação do momento, temos:
Para encontrar
, dividimos ambos os lados por 3 kg:
Resposta
A velocidade do sistema após a colisão é
para a direita.