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.
Determine a perda de energia cinética durante a colisão.
Determine a perda de energia cinética durante a colisão.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem duas partículas, A e B, que colidem e acabam grudadas. A partícula A tem massa de 2 kg e vai pra direita com velocidade de 3 m/s. Já a partícula B tem massa de 1 kg e vai pra esquerda com velocidade de -4 m/s. Nosso objetivo aqui é descobrir quanto de energia cinética foi perdida nessa colisão. Pra resolver isso, vamos usar os conceitos de conservação de momento e energia cinética.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o momento inicial das duas partículas antes da colisão. O momento § é dado pela fórmula:
onde
é a massa e
é a velocidade.
Para a partícula A:
Para a partícula B:
Passo 3
Agora, vamos somar os momentos das duas partículas para achar o momento total antes da colisão:
Passo 4
Depois da colisão, as duas partículas ficam juntas, formando um sistema com massa total
.
Vamos chamar a velocidade final desse sistema de
. Como o momento é conservado, temos:
Resolvendo para
:
Passo 5
Agora, vamos calcular a energia cinética antes e depois da colisão.
A energia cinética (Ec) é dada por:
Energia cinética inicial da partícula A:
Energia cinética inicial da partícula B:
Energia cinética total inicial:
Energia cinética final do sistema unido:
Passo 6
Para encontrar a perda de energia cinética durante a colisão, subtraímos a energia final da inicial:
Resposta
A perda de energia cinética durante a colisão foi de aproximadamente 16,33 Joules.
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Duas bolas de massa
e
se movem ao longo do eixo x e colidem frontalmente. Antes da colisão, m 1 se move a
para a direita e m 2 a
para a esquerda. Após a colisão, as bolas permanecem unidas.
Qual foi a perda de energia cinética na colisão?
Qual foi a perda de energia cinética na colisão?
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colide elasticamente com outra bola
de massa 1 kg , que estava inicialmente em repouso. A velocidade inicial da bola A é
.
Quais serão as velocidades de ambas as bolas após a colisão?
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, área
e 100 voltas.
Explique, com suas palavras, o que é a indutância e a auto-indutância.