Que grandezas são conservadas durante a colisão? Justifique sua resposta.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que pede para identificar quais grandezas são conservadas durante uma colisão. A gente vai usar conceitos de física, especificamente das leis de conservação que aparecem quando objetos interagem. Para isso, vamos precisar entender o que é quantidade de movimento (momentum) e energia cinética.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre quantidade de movimento. Essa grandeza é definida como o produto da massa de um objeto pela sua velocidade:
Na física, uma das leis mais importantes é a Lei da Conservação da Quantidade de Movimento, que diz que, em um sistema isolado (sem forças externas agindo), a quantidade total de movimento antes da colisão é igual à quantidade total de movimento depois da colisão.
Passo 3
Agora, vamos considerar a energia cinética, que é a energia que um objeto possui devido ao seu movimento:
A conservação da energia cinética só acontece em colisões elásticas, onde não há perda de energia para outras formas, como calor ou deformação. Já em colisões inelásticas, parte da energia cinética é perdida, mesmo que a quantidade de movimento seja conservada.
Passo 4
Além disso, se não houver torques externos, a quantidade de movimento angular também é conservada durante a colisão. Isso significa que o movimento de rotação dos objetos envolvidos também permanece constante.
Resposta
Durante uma colisão, a quantidade de movimento (momentum) e, quando a colisão é elástica, a energia cinética são conservadas. Além disso, se não houver torques externos, a quantidade de movimento angular também é mantida. A conservação dessas grandezas ocorre porque não há forças externas influenciando o sistema, garantindo que o movimento e a energia sejam preservados conforme explicado.
Exercícios relacionados
Descreva dois vetores
e
tais que
(a) e
(b)
© e
.
(a)
(b)
©
Se o coeficiente de atrito entre o carretel e a superfície é
, qual a máxima força que pode ser aplicada ao carretel para que ele continue a rolar sem deslizar.
Em um jogo de xadrez ao ar livre, no qual as peças ocupam o centro de quadrados com
de lado, um cavalo é movido para a direita; (2) dois quadrados para a frente e um quadrado para a frente; (3) dois quadrados para a frente e um quadrado para a esquerda. Determine (a) o módulo e (b) o ângulo (em relação ao de três
A posição de uma partícula ao longo do eixo
depende do tempo de acordo com a equação
, onde
está em metros e
em segundos.
a) Em quais unidades SI devem estar A e B?
a) Em quais unidades SI devem estar A e B?