Explique por que a velocidade do centro de massa é constante durante uma colisão?
a. F resu
b. As duas forças são iguais
c. as velocidades se cancelam
d. aumento total do impulso

Passo 1

Vamos resolver uma questão de física que fala sobre por que a velocidade do centro de massa permanece constante durante uma colisão. Esse assunto está ligado às leis de conservação de momento e às forças envolvidas nas colisões. Para resolver, vamos precisar entender como as forças internas e externas afetam o movimento do centro de massa.

Passo 2

Primeiro, lembra que o centro de massa de um sistema de partículas é um ponto imaginário que representa a média ponderada das posições de todas as partículas. A velocidade do centro de massa, $ V_{cm} $, depende do momento total do sistema.

Passo 3

Quando ocorre uma colisão, as forças internas entre as partículas se cancelam porque são iguais e opostas, conforme a terceira lei de Newton. Portanto, só precisamos considerar as forças externas que atuam no sistema.

Passo 4

Se a força resultante das forças externas, $ F_{resultante}^{externas} $, for zero, não há mudança no momento total do sistema. Isso significa que a velocidade do centro de massa permanece constante, já que não há aceleração agindo sobre ele.

Passo 5

Vamos analisar as opções:
a. $ F_{resultante}^{externas} = 0 $ – Isso significa que não há forças externas agindo, o que mantém $ V_{cm} $ constante.
b. As duas forças são iguais – Isso não garante que o centro de massa tenha velocidade constante.
c. As velocidades se cancelam – Não necessariamente, isso não explica a constância de $ V_{cm} $.
d. Aumento total do impulso – O impulso está relacionado à mudança de momento, mas aqui o impulso total externo é zero.

Resposta

A resposta correta é a letra a.

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