Sobre uma mesa de ar sem atrito, o disco de hóquei A, com massa mA=150 g, se desloca de encontro ao disco de hóquei B, com massa mB=170 g, que inicialmente está em repouso. Depois da colisão, o disco de hóquei A possui velocidade igual a 0,15 m / s da direita para a esquerda e o disco de hóquei B possui velocidade 0,45 m / s da esquerda para a direita.
b) (Vale 12,5 pontos) Sabendo que os discos de hóquei permanecem em contato durante 0,01 s, calcule o módulo da força média sentida por cada disco durante a colisão.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema fala sobre dois discos de hóquei que colidem numa mesa sem atrito. A gente vai usar conceitos de momentum e força média durante a colisão. Precisamos calcular a força que cada disco sente durante o tempo que eles ficam em contato, que é de 0,01 s.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o momentum (ou quantidade de movimento) é dado por p = m cdot v, onde m é a massa e v é a velocidade. Quando ocorre uma colisão, a mudança no momentum está relacionada com a força aplicada e o tempo de contato através da fórmula:
Deé

Passo 3

Vamos focar no disco B. Ele estava em repouso antes da colisão, então sua velocidade inicial é 0 m/s. Depois da colisão, ele passa a ter uma velocidade de 0,45 m/s para a direita. A mudança no momentum do disco B é:
De

Passo 4

Agora, substituímos os valores conhecidos. Primeiro, convertendo as massas de gramas para quilogramas:
mB = 170 g = 0,170 kg
E a velocidade final é:
vBfinal = 0,45 m/s
Então:
De

Passo 5

Sabemos que o tempo de contato durante a colisão é de 0,01 s. Usando a fórmula da força média:
Fmédia = Deé

Resposta

A força média sentida por cada disco durante a colisão é de 7,65 N.

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